Hormones et procréation : cycles, contraception, PMA

Axe hypothalamus-hypophyse-gonades et fonctionnement continu des testicules, cycles ovarien et utérin, contraception hormonale féminine et masculine, contraception d’urgence et IVG médicamenteuse, prévention des IST, assistance médicale à la procréation.

À propos de cette page

Six problèmes à partir de documents : la commande des testicules chez le bélier, l’histoire de la pilule de 1921 à 1967, une IVG médicamenteuse, le vaccin contre les papillomavirus et les verrues génitales en Australie, un essai de contraception hormonale masculine et une FIV avec ICSI.

6 problèmes, du plus simple au plus difficile. Écris tes réponses, puis « Vérifier ».

Résoudre un problème : la méthode

Je lis tous les documents et je repère pour chacun l’organe, l’hormone et ce qui varie (dosage, résultat, date).
Je compare au témoin (ou à l’avant) avec un calcul : rapport, pourcentage, durée.
Je place l’hormone ou la molécule sur la chaîne hypothalamus → hypophyse → gonades → utérus, et je dis si elle stimule, freine ou bloque.
Je conclus en reliant le mécanisme à la question (contraception, IVG, prévention, AMP) et j’en donne une limite.

Problème 1 · La commande des testicules chez le bélier★★★Facile

Document 1 — Des mesures chez des béliers adultes (valeurs simplifiées).

Situation	LH (u.a.)	Testostérone (ng/mL)
Témoin	2,7	6,3
Molécule qui bloque les récepteurs de la GnRH sur l’hypophyse	0,4	0,7
Ablation de l’hypophyse	0,1	0,3
Ablation de l’hypophyse + injections de LH	3,0	6,8

Document 2 — La molécule utilisée. Elle se fixe sur les récepteurs de la GnRH de l’hypophyse sans les activer : la GnRH, toujours sécrétée, ne peut plus agir. Elle bloque aussi la sécrétion de FSH.

1. Quand la GnRH ne peut plus agir, la testostéronémie est divisée par (arrondis à l’unité).
6,3 ÷ 0,7 = 9 : sans GnRH efficace, l’hypophyse ne stimule plus les testicules.
2. Dans cette situation, la LH baisse de % (arrondis à l’unité).
(2,7 − 0,4) ÷ 2,7 = 2,3 ÷ 2,7 ≈ 0,852, soit 85 %.
3. Sans hypophyse, les injections de LH ramènent la testostéronémie à % de celle du témoin (arrondis à l’unité).
6,8 ÷ 6,3 ≈ 1,079, soit 108 % : un peu plus que le témoin.
4. Sans hypophyse ni injections, la testostéronémie est divisée par par rapport au témoin.
6,3 ÷ 0,3 = 21 : sans LH, les testicules ne sécrètent presque plus de testostérone ; la LH seule suffit à la rétablir (expérience de restauration).
5. Sous la molécule du document 2, la FSH s’effondre aussi : au bout de quelques semaines, la production de s’arrête.
Les spermatozoïdes : la spermatogenèse a besoin de la FSH et de la testostérone fabriquée dans le testicule.
6. Utilisée seule comme contraceptif masculin, cette molécule ferait aussi chuter la testostérone : faute de LH, les cellules de ne la sécrètent plus.
Les cellules de Leydig ne sont plus stimulées : c’est pourquoi les essais de contraception masculine associent à ces molécules un apport de testostérone.

Problème 2 · De la lapine à la pilule : une démarche historique★★★Moyen

Document 1 — 1921. À Innsbruck, en Autriche, Ludwig Haberlandt greffe à des lapines les ovaires de femelles gestantes : les lapines receveuses deviennent temporairement stériles.

Document 2 — 1937. Aux États-Unis, A. W. Makepeace et ses collègues injectent chaque jour à des lapines un extrait de corps jaunes, puis l’hormone purifiée qu’il contient, avant de les accoupler : chez la lapine, l’accouplement déclenche l’ovulation, mais ici elle n’a pas lieu.

Document 3 — 1950-1960. Dans le laboratoire de Gregory Pincus, Min Chueh Chang refait ces expériences sur des lapines ; avec le médecin John Rock, Pincus organise à partir de 1956 des essais cliniques, notamment à Porto Rico, avec un progestatif de synthèse pris par la bouche. En juin 1960, l’agence américaine du médicament (FDA) autorise la première pilule contraceptive.

Document 4 — En France. La loi Neuwirth du 28 décembre 1967 autorise la contraception ; ses premiers décrets d’application sont publiés en 1969.

1. L’hormone injectée par Makepeace en 1937 est la .
La progestérone, l’hormone du corps jaune, maintenu pendant la gestation.
2. Combien d’années séparent l’expérience de Haberlandt de l’autorisation de la première pilule ?
1960 − 1921 = 39 ans.
3. Combien d’années après l’autorisation américaine la France autorise-t-elle la contraception ?
1967 − 1960 = 7 ans.
4. Le progestatif de synthèse du document 3 « leurre » l’organisme : il se fixe sur les de la progestérone et produit le même effet.
Les récepteurs : les cellules cibles ne font pas la différence entre l’hormone naturelle et la molécule de synthèse.
5. Chez les lapines de 1921, la progestérone des ovaires greffés freinait l’hypothalamus et l’hypophyse : sans pic de , elles n’ovulaient plus.
Sans pic de LH, pas d’ovulation : c’est la situation hormonale d’une femelle en gestation, dont les corps jaunes sécrètent la progestérone.
6. La pilule de 1960 se prend par la bouche : sa molécule passe de l’intestin dans le , qui la porte jusqu’à l’hypothalamus et l’hypophyse.
Le sang : comme les hormones naturelles, la molécule de synthèse circule dans tout l’organisme et n’agit que sur les cellules qui ont ses récepteurs.

Problème 3 · Une IVG médicamenteuse★★★Moyen

Document 1 — Le protocole. La femme prend 200 mg de mifépristone, puis, 24 à 48 heures plus tard, du misoprostol. En France, cette méthode est possible jusqu’à 9 semaines d’aménorrhée (SA), comptées depuis le premier jour des dernières règles.

Document 2 — Deux molécules. La mifépristone a une forme proche de celle de la progestérone : elle se fixe sur les récepteurs de la progestérone sans les activer. Le misoprostol, proche des prostaglandines, fait se contracter les muscles de l’utérus.

Document 3 — La situation de Léa. Ses dernières règles ont commencé le 4 septembre. Un test de grossesse est positif ; elle consulte le 10 octobre.

1. Combien de jours se sont écoulés du 4 septembre au 10 octobre ?
Du 4 septembre au 4 octobre : 30 jours (septembre a 30 jours) ; du 4 au 10 octobre : 6 jours. Total : 36 jours.
2. Le 10 octobre, Léa est donc à SA et 1 jour.
36 = 5 × 7 + 1 : 5 SA et 1 jour.
3. Elle est enceinte depuis environ semaines.
La fécondation a lieu environ 2 semaines après le début des règles : 5 − 2 = 3 semaines de grossesse.
4. Elle prend la mifépristone le 12 octobre à 10 h. Elle prendra le misoprostol au plus tôt le 13 octobre à 10 h, au plus tard le octobre à 10 h.
12 octobre 10 h + 48 h = 14 octobre à 10 h.
5. La mifépristone empêche la progestérone d’agir : l’endomètre n’est plus et l’embryon s’en détache.
L’endomètre n’est plus maintenu, comme en fin de cycle quand la progestérone chute.
6. Le misoprostol provoque alors l’ de l’embryon hors de l’utérus.
L’expulsion, grâce aux contractions de l’utérus.

Problème 4 · Le vaccin contre les papillomavirus en Australie★★★Moyen

Document 1 — La vaccination. À partir de 2007, l’Australie vaccine gratuitement les filles et les jeunes femmes contre quatre types de papillomavirus (HPV), dont deux causent la plupart des verrues génitales, une IST fréquente. Les garçons ne sont pas vaccinés avant 2013.

Document 2 — Les centres de santé sexuelle (Ali et al., British Medical Journal, 2013). Part des nouveaux patients de moins de 21 ans chez qui on diagnostique des verrues génitales.

Patients de moins de 21 ans	2007	2011
Femmes	11,5 %	0,85 %
Hommes hétérosexuels	12,1 %	2,2 %

Document 3 — Le vaccin empêche l’infection par les types de HPV qu’il vise, mais ne guérit pas une infection déjà présente.

1. Chez les femmes de moins de 21 ans, la part des verrues génitales est divisée par environ (arrondis à l’unité).
11,5 ÷ 0,85 ≈ 13,5, soit environ 14.
2. Cela représente une baisse de % (arrondis au dixième).
(11,5 − 0,85) ÷ 11,5 = 10,65 ÷ 11,5 ≈ 0,926, soit 92,6 %.
3. Chez les hommes hétérosexuels de moins de 21 ans, la baisse est de % (arrondis au dixième).
(12,1 − 2,2) ÷ 12,1 = 9,9 ÷ 12,1 ≈ 0,818, soit 81,8 %.
4. Ces hommes n’étaient pas vaccinés : leurs partenaires vaccinées ne leur transmettent plus le .
Le virus : vacciner une partie de la population protège aussi les autres, car le virus circule moins.
5. Comme le vaccin ne guérit pas une infection déjà présente, on vaccine de préférence avant les premiers .
Avant les premiers rapports sexuels : en France, de 11 à 14 ans, pour les filles comme pour les garçons.

Problème 5 · Vers une contraception hormonale masculine ?★★★Difficile

Document 1 — Un essai (données simplifiées, inspirées des essais menés depuis 1990). Des volontaires reçoivent chaque semaine une injection d’un dérivé de testostérone à forte dose.

Mesure	Avant	Après 16 semaines	20 semaines après l’arrêt
Testostéronémie (ng/mL)	5,1	9,4	5,3
LH (u.a.)	4,6	0,3	4,4
FSH (u.a.)	3,8	0,4	3,5
Spermatozoïdes (millions par mL)	68	0,8	57

Seuil d’efficacité retenu par l’essai : moins de 1 million de spermatozoïdes par mL.

Document 2 — La spermatogenèse. La formation d’un spermatozoïde dure plus de deux mois. Elle a besoin d’une hormone de l’hypophyse qui stimule les tubes séminifères et d’une concentration de testostérone, dans le testicule, bien plus élevée que dans le sang ; cette testostérone est fabriquée sur place par les cellules de Leydig, sous l’effet de la LH.

1. Après 16 semaines, la LH est divisée par environ (arrondis à l’unité).
4,6 ÷ 0,3 ≈ 15,3, soit environ 15 : l’excès de testostérone freine l’hypothalamus et l’hypophyse.
2. La concentration en spermatozoïdes baisse de % (arrondis au dixième).
(68 − 0,8) ÷ 68 = 67,2 ÷ 68 ≈ 0,988, soit 98,8 % ; 0,8 million par mL est sous le seuil de 1 million.
3. Pourtant la testostéronémie est multipliée par (arrondis au dixième).
9,4 ÷ 5,1 ≈ 1,84, soit environ 1,8 : c’est le paradoxe à expliquer.
4. Le paradoxe s’explique : sans LH, la testostérone fabriquée sur place s’effondre ; et sans , les tubes séminifères ne sont plus stimulés.
Sans FSH : la testostérone injectée reste trop diluée dans le sang pour remplacer celle du testicule, et les tubes ne sont plus stimulés.
5. 20 semaines après l’arrêt, la concentration en spermatozoïdes remonte à % de sa valeur initiale (arrondis à l’unité).
57 ÷ 68 ≈ 0,838, soit 84 % : avec LH et FSH revenues près de leurs valeurs, la méthode est réversible.
6. Avec une nouvelle partenaire, cette méthode ne dispense pas du , seul à protéger des IST.
Le préservatif : une méthode hormonale agit sur les gamètes, pas sur les virus ni les bactéries.

Problème 6 · Une infertilité d’origine masculine★★★Difficile

Document 1 — Les bilans d’un couple qui consulte après deux ans sans grossesse. Femme : cycles réguliers, ovulation présente, trompes perméables. Homme : 2,4 millions de spermatozoïdes par mL (référence de l’OMS : au moins 16 millions) ; 9 % de spermatozoïdes mobiles et progressifs (référence : au moins 30 %).

Document 2 — Le protocole. Du jour 2 au jour 11 : injections quotidiennes de FSH. À partir du jour 6 : une molécule qui bloque les récepteurs de la GnRH de l’hypophyse. Jour 11 à 21 h : injection d’hCG, hormone qui agit comme la LH. Jour 13 à 9 h : ponction des follicules.

Document 3 — Les résultats. 11 follicules mûrs ; 10 ovocytes recueillis, dont 8 matures ; chacun des 8 reçoit un spermatozoïde ; 6 sont fécondés ; 1 embryon est transféré.

1. La concentration en spermatozoïdes est fois plus faible que la référence (arrondis au dixième).
16 ÷ 2,4 ≈ 6,67, soit environ 6,7.
2. Dans un éjaculat de 3 mL, combien de millions de spermatozoïdes sont mobiles et progressifs ? (arrondis au centième)
2,4 × 3 = 7,2 millions ; 7,2 × 0,09 = 0,648, soit environ 0,65 million.
3. Avec si peu de spermatozoïdes mobiles, on injecte un spermatozoïde dans chaque ovocyte : c’est l’.
L’ICSI : une insémination ou une FIV classique demandent de nombreux spermatozoïdes mobiles.
4. Combien d’heures séparent l’injection d’hCG de la ponction ?
Jour 11, 21 h → jour 12, 21 h : 24 h ; → jour 13, 9 h : 12 h. Total : 36 h, juste avant que les follicules ne se rompent.
5. Sans la molécule donnée à partir du jour 6, l’estradiol abondant des 11 follicules risquerait de déclencher une ovulation avant la ponction : les ovocytes partiraient dans les et seraient perdus.
Dans les trompes : libérés avant la ponction, ils ne pourraient plus être recueillis.
6. Pendant combien de jours la femme a-t-elle reçu des injections de FSH (du jour 2 au jour 11 inclus) ?
11 − 2 + 1 = 10 jours : on compte le jour 2 et le jour 11 (11 − 2 = 9 oublie un jour).

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