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UNIVERSITE de MONTPELLIER 1 FACULTE de MEDECINE
Montpellier - Nimes
PCEM 2
MODULE INTEGRE 5
GENETIQUE - REPRODUCTION - DEVELOPPEMENT
HISTOLOGIE des APPAREILS GENITAUX
Dr. Franck PELLESTOR
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I - L’APPAREIL GENITAL MASCULIN Introduction A. Les testicules A.1. Les tubes séminifères A.2. La lignée germinale A.3. La cellule de Sertoli A.4. La barrière hémato-testiculaire A.5. La cellule de Leydig B. Le tractus génital B.1. Les tubes droits et le Rete testis B.2. Les canaux efférents B.3. Le canal épididymaire B.4. Le canal déférent B.5. Les canaux éjaculateurs B.6. Le canal uro-génital (l’urètre) B.7. Les glandes génitales annexes: - les vésicules séminales - la prostate - les glandes bulbo-urétrales B.8. Le pénis
II - L’APPAREIL GENITAL FEMININ Introduction A. Les ovaires A.1. Les follicules ovariens A.2. L’ovulation A.3. Le corps jaune A.4. Les follicules atrétiques A.5. Les cycles génitaux de la femme B. Le tractus génital B.1. Les trompes de Fallope B.2. L’utérus B.3. Le col utérin B.4. Le vagin B.5. Les organes génitaux externes
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I - L’APPAREIL GENITAL MASCULIN
Introduction
L'appareil génital masculin est l'organe de la reproduction :
il assure la production des gamètes mâles ou spermatozoïdes,
leur transport, leur nutrition, leur stockage dans les voies
génitales masculines ainsi que leur expulsion dans les voies génitales féminines lors de la copulation.
L'appareil génital masculin comprend :
. les deux testicules produisant les spermatozoïdes (la gamètogenèse - fonction exocrine) et sécrétant des androgènes (fonction endocrine)
. le tractus génital formé:
- des voies spermatiques intra testiculaires (tubes droits et rete testis)
- des voies spermatiques extra testiculaires, système de canaux pairs (canaux ou cônes efférents, épididyme, canal déférent, canal éjaculateur) assurant le transport des spermatozoïdes
. les glandes annexes comprenant les vésicules séminales, la prostate et les glandes bulbo-urétrales
. le tractus uro-génital, représenté par l'urètre (prostatique, périnéal et pénien), s'ouvrant à l'extérieur par le méat urinaire
A. Les testicules
Les testicules sont deux organes pairs ovoïdes;
chaque testicule est logé dans une poche revêtue de peau
appelée scrotum.
la cavité scrotale communique avec la cavité abdominale par le canal inguinal; le testicule, coiffé par
l'épididyme, est suspendu dans le sac scrotal par le cordon spermatique qui contient le canal déférent, des
vaisseaux sanguins et lymphatiques, et des fibres nerveuses ortho et parasympathiques; il est fixé à la base
du scrotum par le ligament scrotal.
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Les testicules assurent deux rôles essentiels :
- la formation des gamètes masculins ou spermatozoïdes, fonction assimilée à une fonction
exocrine,
- la sécrétion d'hormones stéroïdes (androgènes, essentiellement la testostérone), fonction
endocrine.
Structure histologique
Le testicule est entouré d'une capsule conjonctive fibreuse (séreuse vaginale viscérale) épaisse et
résistante, riche en fibre de collagène et renfermant des fibres musculaires lisses : l'albuginée, qui lui
donne sa couleur blanche in vivo;
Cette capsule s'épaissit encore au niveau de la coiffe épididymaire et s'enfonce à l'intérieur du testicule
pour former un cône fibreux, le corps d'Highmore , parcouru par un réseau de canalicules, le rete testis.
Du corps d'Highmore partent des cloisons conjonctives radiaires, interlobulaires, les septa testis,
délimitant 200 à 300 lobules testiculaires. Chaque lobule testiculaire contient 2 à 4 tubes séminifères très
longs et flexueux (30cm à 1m de long pour un diamètre de 150 à 300 microns). Les tubes séminifères
débouchent par de courts segments rectilignes, les tubes droits, dans le rete testis.
A.1. Les tubes séminifères
Le tube séminifère est limité par une gaine péri-tubulaire mince formée de la lame ou membrane basale,
de fibroblastes et de fibres de collagène. La gaine tubulaire est appelée membrane propre du tube
séminifère ou membrana propria (paroi propre). Entre les tubes, un tissu conjonctif lâche contient des
cellules endocrines isolées ou en petits îlots situés à proximité des capillaires : ces cellules endocrines ou
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cellules de Leydig sécrètent essentiellement de la testostérone (et de la dihydrotestostérone). Elles
constituent la glande interstitielle du testicule.
La paroi du tube séminifère est formée d'un épithélium stratifié (l'épithélium séminal) comprenant deux
types de cellules : les cellules de la lignée germinale disposées sur 4 à 8 couches et les cellules de Sertoli.
La paroi propre
L'étude au microscope électronique permet d'observer
l'architecture particulière de cette paroi.
D'une épaisseur de 3 à 5 microns, elle est constituée
de différentes couches:
- la lame basale du tube séminifère sur laquelle repose
l'épithélium germinatif
- une couche de cellules myoïdes (ou myofibroblastes)
- une couche fibrillaire (fibres de collagène)
- une couche de cellules superficielles au contact du tissu interstitiel.
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A.2. La lignée germinale
La spermatogenèse est le processus biologique qui, des spermatogonies, cellules souches diploïdes (2n
chromosomes), aboutit aux spermatozoïdes, gamètes masculins haploïdes (n chromosomes); elle débute à
la puberté, atteint son maximum vers 20-30 ans, ralentit progressivement vers la quarantaine, mais peut se
poursuivre jusqu'à un âge avancé.
Elle comprend 3 phases:
- une phase de prolifération (spermatogonies)
- une phase de maturation (spermatocytes)
- une phase de différenciation (spermatides)
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Les cellules germinales sont successivement, de la périphérie vers la lumière du tube séminifère, les
spermatogonies, les spermatocytes de premier ordre ou spermatocytes I, les spermatocytes de deuxième
ordre ou spermatocytes II , les spermatides et les spermatozoïdes.
- les spermatogonies:
Ce sont de petites cellules arrondies ou ovalaires, de 10 à 15 microns de diamètre, plaquées contre la
membrane basale des tubes séminifères; on distingue trois sortes de spermatogonies selon l'aspect de leur
noyau : des spermatogonies à chromatine fine et sombre, les spermatogonies Ad (dark), des
spermatogonies à chromatine claire, poussiéreuses ou pâles, les spermatogonies Ap, et les spermatogonies
B à chromatine croûtelleuse et nucléole bien visible Sp B.
La prolifération des cellules germinales est continue durant toute la période adulte, ce qui nécessite la
production constante de précurseurs des cellules germinales, afin de maintenir un pool de cellules
germinales.
Spermatogonie Ap
Spermatogonie Ad
Spermatogonie B
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Les spermatogonies se multiplient par mitoses
somatiques normales; la spermatogonie à chromatine
sombre Ad (dark) se divise en deux cellules filles :
une cellule Ad qui assure le renouvellement des cellules
souches et une cellule Ap à chromatine pâle.
La cellule Ap est la cellule initiale de la spermatogenèse : elle se divise en 2 spermatogonies B.
Pour certains auteurs, la cellule souche serait la cellule Ap, mais cela ne change en rien l'essentiel du raisonnement, c.a.d.:
- assurer le maintien d'un pool de spermatogonies souches
- alimenter la lignée germinale
- les spermatocytes I
Ce sont des cellules arrondies volumineuses au noyau souvent en méiose, particulièrement au stade très
long de la prophase de la méiose I. Elles restent en interphase 3 à 4 jours. Pendant cette phase où les
spermatocytes I restent localisés dans la partie basale, a lieu l'ultime phase S avant la méiose.
Les spermatocytes I résultent de la division somatique des spermatogonies B. Ils augmentent de volume
puis ils sont le siège de la première division de la méiose (méiose I), appelée classiquement méiose
réductionnelle (n chromosomes). Cette phase est caractérisée par une réplication de l'ADN (phase S) et
un brassage génétique (phénomènes de crossing-over) pendant la prophase, la répartition aléatoire des
chromosomes maternels et paternels de part et d'autre de la plaque équatoriale lors de la métaphase et la
séparation des chromosomes sexuels.
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- les spermatocytes II sont aussi des cellules rondes, plus petites et localisées dans le compartiment ad-
luminal.
Les spermatocytes II ont une durée de vie très brève, de 24 heures environ; ils sont donc rarement visibles
sur les coupes histologiques car ils se divisent rapidement en spermatides. Les spermatocytes II subissent
la deuxième division de la méiose, appelée méiose équationnelle, pour laquelle il n'y a pas de
réplication de l'ADN lors de la prophase et les chromatides se séparent à l'anaphase. Les spermatides ont
donc n chromosomes et n molécules d'ADN.
Spermatocyte I (pré-leptotène)
Spermatocyte I (post-leptotène)
Spermatocyte I (méiose)
Spermatocyte II
Spermatocyte I
Spermatocyte II
Compartiment ad-luminal
Compartiment basal
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La spermatogenèse
- les spermatides sont les plus petites cellules, de 6 à 7 microns de diamètre, très nombreuses et situées
en position interne, en haut du compartiment ad-luminal, et émergent à la lumière du tube séminifère.
La phase correspondant à la maturation des spermatides s'appelle la spermiogenèse. Elle ne comprend
pas de division, mais seulement une série de modifications cellulaires les conduisant au stade de
spermatozoïdes.
(Sz: spermatozoïdes; Sp: spermatides; PS: spermatocyte I;
SC: cellule de Sertoli; L: lumière; ST: tube séminifère)
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On peut distinguer plusieurs étapes.
- étape I : la spermatide a un appareil de Golgi très actif qui élabore des vacuoles confluant pour former la
vésicule acrosomiale; la vésicule acrosomiale contient des lysosomes riches en enzymes; elle est
juxtanucléaire; le cytoplasme contient deux centrioles.
- étape II : la vésicule acrosomiale augmente de volume et s'étale au pôle céphalique du noyau pour
former le capuchon acrosomial; les centrioles se sont déplacés au futur pôle caudal : le centriole
proximal est inactif alors que le centriole distal donne naissance à un ensemble de microtubules à l'origine
de l'axonème du flagelle; le cytoplasme glisse le long du flagelle.
- étape III : la spermatide s'allonge; le capuchon acrosomial entoure les 2/3 du noyau qui devient conique
et contient une chromatine densifiée; le cytoplasme se raréfie au pôle céphalique et les organites
cytoplasmiques gagnent le pôle opposé; le flagelle continue sa croissance, accompagné d'un manchon
cytoplasmique.
- étape IV : la forme du spermatozoïde se précise : on distingue la tête et le flagelle; les mitochondries
s'allongent et s'organisent en spirale ou manchon mitochondrial qui entoure l'axonème de la première
partie du flagelle; le cytoplasme en excès forme la gouttelette cytoplasmique qui va se détacher du
flagelle et donner le corps résiduel.
Divers facteurs peuvent nuire au bon déroulement de la spermatogenèse :
- des facteurs vasculaires : une ischémie d'une heure détruit la lignée germinale, par exemple lors d'une torsion du cordon spermatique
- la température : la température intra-scrotale est de l'ordre de 34°. Aussi, la cryptorchidie peut entraîner une stérilité temporaire voire définitive
- les radiations ionisantes (rayons y, rayons x etc..)
- les antimitotiques utilisés comme facteurs anticancéreux ou immunodépresseurs
- certaines infections : l'orchite (infection testiculaire) ourlienne causée par le paramyxovirus, responsable des oreillons, est parfois cause de stérilité, en particulier lorsqu'elle est contractée à la puberté.
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- les spermatozoïdes sont des cellules allongées, de 60 microns de longueur, présentant une tête conique
aplatie sombre, de 4 à 5 microns de long sur 1,5 à 3 microns de large, contenant le noyau, et une queue,
ou flagelle, séparée de la tête par le col, et comprenant la pièce intermédiaire (4 à 5 microns).
Le cycle spermatogénétique
Le cycle spermatogénètique est défini comme la succession chronologique des différent stades de
maturation d'une génération de cellules germinales en un point donné du tube séminifère.
La durée de la spermatogenèse est fixée pour une espèce donnée. La spermatogenèse est un processus lent
et continu demandant 74 jours chez l'homme.
La durée de vie moyenne pour les Ap est de 18 jours, de 9 jours pour les B, de 23 jours pour les
spermatocytes I, de 1 jours pour les spermatocytes II, et de 23 jours pour la spermiogenèse.
La spermatogenèse se déroule par poussées ou vagues successives le long du tube séminifère, ce qui
explique l'aspect variable des tubes observés en coupe transversale, chaque région du tube représentant
une phase différente de la spermatogenèse.
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Le cycle de l'épithélium germinatif
L'examen histologique d'une section de tube séminifère montre un aspect différent selon le cadran
observé. Chaque cadran correspond à une association cellulaire bien précise de cellules germinales
appartenant à différentes générations. Au total, 6 types d'associations cellulaires ont été décrites dans le
testicule humain, correspondant à autant de stades qui se succèdent au cours du cycle de l'épithélium
germinal, numéroté de I à VI.
Par exemple, le stade I est composé de spermatogonies (Ap, Ad et B),
de spermatocytes I au stade pachytène, de
spermatides en fin de maturation.
Au stade II, il y aura libération de spermatozoïdes.
C'est la classification de Clermont.
L'existence d'une telle hiérarchisation est dû à plusieurs facteurs:
- chaque type de cellules à une durée de vie propre et constante
- les cellules sont progressivement poussées au cours de
leur maturation vers la lumière du tube séminifère par les
nouvelles générations de cellules souches
- les nouvelles générations apparaissent à des intervalles
de temps réguliers, et les cellules appartenant à une même
génération (issue d'une même spermatogonie) sont unies
par des ponts cytoplasmiques qui permettent la synchronisation
de leur maturation.
La durée du cycle de l'épithélium germinatif est de 16 jours. L'entrée des spermatogonies dans la
spermatogenèse par ondes successives touchant des zones différentes de chaque tube séminifère, assure
ainsi une production continue de spermatozoïdes.
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A.3. La cellule de Sertoli
Ce sont des cellules hautes s'appuyant sur la membrane basale et atteignant la lumière du tube par leur
pôle apical. En microscopie optique, les limites cellulaires ne sont pas (ou peu) visibles, ce qui donne une
structure syncytiale au tube séminifère. Ces cellules ne sont jamais observées en mitose.
(S):cellule de Sertoli;(sC) spermatocytes I (sC)
Elles traversent toute la paroi; elles ont des contours irréguliers avec des expansions et des encoches dans
lesquelles se logent les cellules germinales. Situé au pôle basal ou parabasal, leur noyau est ovalaire ou
triangulaire en coupe, allongé perpendiculairement à la membrane basale, fréquemment encoché, avec un
volumineux nucléole.
L'étude au microscope électronique révèle, outre les organites cytoplasmiques habituels (appareil de
Golgi, réticulum endoplasmique lisse et granuleux, mitochondries), la présence de nombreux lysosomes,
microfilaments, microtubules, grains de glycogène, gouttelettes lipidiques, cristalloïdes.
Divers systèmes de jonction lient les cellules de Sertoli entre elles, notamment des jonctions serrées (tight
junctions) qui délimitent un compartiment basal où sont logés les spermatogonies et les spermatocytes I
(jusqu'au stade pré-leptotène de la prophase). Le compartiment adluminal comprend les autres
spermatocytes I, les spermatocytes II et les spermatides. On y observe des desmosomes.
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Fonctions des cellules de Sertoli
Les cellules de Sertoli sont indispensables à la spermatogenèse : elles assurent le support, la protection et
la nutrition des cellules germinales.
Constituant essentiel de la barrière hémato-testiculaire: la différence de composition entre le liquide
contenu dans la lumière du tube séminifère d'une part, et le sang et la lymphe d'autre part, montre
l'existence d'une barrière hémato-testiculaire représentée par divers éléments.
Elles ont un rôle de soutien de l'épithélium germinal.
Elles compartimentent cet épithélium.
Elles sont directement impliquées dans la différenciation des cellules germinales. Les récepteurs pour la
FSH et les androgènes, hormones impliquées dans la régulation de la spermatogenèse sont situées sur la
cellule de Sertoli..
Rôle dans la translation des cellules germinales.
Fonction de phagocytose; élimination des corps résiduels et des cellules de la lignée qui ont dégénéré.
Rôle dans la spermiation: libération des spermatozoïdes dans la lumière du tube séminifère.
Activité de sécrétion: Elles synthétisent et sécrètent dans la lumière de nombreuses protéines dont les
principales sont l'inhibine et l'ABP ou Androgen Binding Protein assurant le transport de la testostérone
vers les cellules germinales et la lumière du tube séminifère. Elles transforment une partie de la
testostérone en dihydrotestostérone et /ou l'aromatisent en oestradiol. Les cellules de Sertoli sécrètent le
liquide séminal primitif permettant l' excrétion des spermatozoïdes immobiles dans le rete testis.
Elles assurent les apports nutritionnels et énergétiques (glucose, lactate = substrat énergétique
préferentiel des spermatozoïdes) nécessaires aux cellules germinales et sécrètent des facteurs de
croissance contrôlant la spermatogenèse. Tous les métabolites transitent par la cellule de Sertoli..
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A.4. La barrière hémato-testiculaire
Le passage de toute substance entre le sang et l'épithélium germinatif est un passage sélectif.
La composition du fluide testiculaire est différente de celle du plasma sanguin, de la lymphe et du liquide
interstitiel.
On distingue 4 compartiments différents au niveau de l'ensemble du testicule :
- le compartiment inter-tubulaire entre lames basales des capillaires sanguins et la paroi propre des tubes
séminifères
- le compartiment sub-épithélial correspondant à la paroi propre du tube séminifère
- le compartiment basal entre la lame basale de la paroi propre et la ligne de jonctions serrées unissant les
cellules de Sertoli
- le compartiment ad-luminal, de la ligne des jonctions serrées à la lumière du tube séminifère
Compartiment inter-tubulaire
Compartiment sub-épithélial
Compartiment basal
Compartiment ad-luminal
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Le passage par simple diffusion est possible pour l'eau et les électrolytes et la testostérone. Le passage
actif est nécessaire pour d'autres. Les oestrogènes passent lentement. Les protéines, FSH en particulier et
le cholestérol, ne diffusent pas.
Fonction de cette barrière:
Il semble que cette barrière existe principalement pour établir les conditions nécessaires au déroulement
de la méiose. Elle devient fonctionnelle à la puberté en même temps que s'installe la spermatogenèse, et
donc la méiose. En cas d'altération de cette barrière par des facteurs chimiques ou physiques, il y a arrêt
de la spermatogenèse.
D'autre part, cette barrière intervient pour éviter les réactions auto-immunes. En effet, des protéines
spécifiques de surface apparaissent sur les cellules germinales dès le stade pachytène. Or ces protéines
sont reconnues comme étrangères par l'organisme et susceptibles de générer la synthèse d'anticorps anti-
cellules germinales via le système immunitaire. On assisterait alors à une réaction auto-immune. Les
cellules de la lignée doivent être protégées contre ce risque. C'est le rôle de cette barrière hémato-
testiculaire.
Cette barrière conditionne aussi les échanges entre l'épithélium germinatif et le compartiment interstitiel,
et elle contribue à la genèse du fluide testiculaire créant un flux liquidien acheminant les spermatozoïdes
vers les voies spermatiques.
A.5. La cellule de Leydig
Les espaces entre les tubes séminifères, formés de tissu conjonctif lâche vascularisé et innervé,
contiennent des cellules polyédriques de 10 à 15 microns de diamètre, isolées ou en petits îlots contre les
capillaires.
En microscopie optique, ces cellules, appelées cellules de Leydig, sont polygonales avec un noyau arrondi
et un cytoplasme dense ou spongiocytaire selon leur activité fonctionnelle. La microscopie électronique
montre qu'elles possèdent les caractéristiques ultra-structurales des cellules sécrétant des stéroïdes : REL
abondant, mitochondries à crêtes tubulaires, nombreux liposomes, cristalloïdes (de Reinke).
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Les cellules de Leydig sont des cellules glandulaires endocrines : elles sécrètent des androgènes
essentiellement sous forme de testostérone (T) et de dihydrostérone (DHT); l'ensemble des cellules de
Leydig constitue la glande interstitielle du testicule.
Au cours du développement, les cellules de Leydig présentent 2 phases évolutives. Elles sont identifiables
durant la vie fœtales dès la 8ème semaine in utéro, atteignent leur plein fonctionnement dès le 3ème mois et
involuent à partir du 7ème mois. Elles ne sont plus identifiables à la naissance.
La deuxième phase de développement et d'activité de ces cellules débute à la pré-puberté et se poursuit
jusqu'à l'andropause (la quasi totalité de la vie). Ces androgènes exercent une régulation paracrine sur
l'épithélium germinatif.
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B - Le tractus génital
Les voies spermatiques ou voies génitales masculines sont constituées successivement par les voies
spermatiques intra-testiculaires, les canaux efférents, le canal épididymaire, le canal déférent, le canal
éjaculateur, le canal uro-génital (l'urètre) ainsi que les glandes génitales annexes.
B.1. Les tubes droits et le Rete testis
Les tubes séminifères débouchent dans des segments courts à lumière étroite (25 microns de diamètre)
tapissés par un épithélium cubique: les tubes droits; ces derniers s'ouvrent au niveau du corps
d'Highmore dans un réseau labyrinthique de canaux à épithélium pavimenteux, le rete testis.
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Longtemps considérés comme de simples canaux vecteurs, on leur attribue des fonctions d'échange
contribuant à modifier la composition du fluide testiculaire. Les spermatozoïdes, immatures et immobiles,
traversent les voies spermatiques intratesticulaires, poussés par la pression du liquide séminal primitif
sécrété de façon continue par les cellules de Sertoli. Ce liquide serait remanié lors de son passage dans les
tubes droits et le rete testis
B.2. Les canaux efférents
Le Rete testis est connecté à la portion céphalique de l'épididyme par 10 à 12 canaux ou cônes efférents
de 20 cm de long sur 0,2 mm de diamètre.
Ils traversent l'albuginée, s'enroulent en spirale dont les tours de plus en plus larges dessinent un cône à
tête testiculaire et à base épididymaire, d'où le nom de cônes, donné le plus souvent à ces canaux.
efférents.
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La lumière du canal efférent est festonnée car l'épithélium pseudo-stratifié cylindrique, reposant sur une membrane basale, a une hauteur variable.
Il comporte 3 types cellulaires :
-des cellules ciliées prismatiques
- des cellules glandulaires prismatique
- des petites cellules basales de remplacement
situées contre la membrane basale.
Les cellules ciliées, munies de véritables cils vibratiles,
aident à la progression des spermatozoïdes déjà poussés par la pression du liquide séminal (modifié par la
sécrétion des cellules glandulaires). L'épithélium est cerné par un manchon de quelques fibres
musculaires lisses contenues dans un tissu conjonctif lâche très vascularisé : les contractions péristaltiques
de la tunique musculaire lisse participent aussi au transit des spermatozoïdes.
On note aussi à ce niveau une réabsorption du fluide testiculaire (eau et Na+) entrainant une concentration
des spermatozoïdes et une modification de la composition de ce fluide.
B.3. Le canal épididymaire
L'épididyme est formé de 3 segments: la tête, le corps et la queue.
Il contient la totalité du canal épididymaire très pelotonné, et entouré d'un tissu conjonctif lâche, soit
environ 5 mètres (sur 0,5 mm de diamètre). La paroi du canal épididymaire est formée d'un épithélium
pseudo-stratifié cylindrique régulier très haut, dont la hauteur diminue de moitié de la tête à la queue de
l'épididyme. Cet épithélium comporte 2 types cellulaires :
- des cellules glandulaires cylindriques au noyau ovalaire sub-basal et au pôle apical pourvu de bouquets
de longues microvillosités appelées à tort stéréo-cils. Les stéréol-cils sont beaucoup plus courts dans la
queue de l'épididyme. L'ultrastructure des cellules épididymaires révèle la présence de nombreuses
vésicules de pinocytose, d'endocytose; elles possèdent en outre un appareil de Golgi et un réticulum
endoplasmique granuleux très développés nécessaires à leur fonction sécrétoire.
- des petites cellules de remplacement au noyau arrondi situées contre la membrane basale
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(A) tête; (B) corps; (C) queue;(CB) Cellule basale
L'épithélium est entouré de tissu conjonctif lâche et d'un mince manchon de fibres musculaires lisses
circulaires. Ce manchon s'épaissit progressivement le long du canal épididymaire. Les spermatozoïdes,
concentrés par la réabsorption du liquide séminal et par leur production constante dans les tubes
séminifères, s'entassent dans la queue de l'épididyme.
Les fonctions du canal épididymaire sont multiples.
Il joue un rôle déterminant dans la composition du fluide épididymaire dans lequel les spermatozoïdes
poursuivent leur maturation:
-dans la partie initial du canal, réabsorption de 90% du liquide séminal primitif
- les cellules de la tête et du corps synthétisent et sécrêtent des protéines et des glycoprotéines spécifiques
dont certaines se fixent sur la membrane plasmique des spermatozoïdes
- les cellules du corps concentrent, à partir du sang, des molécules comme la carnitine
- les cellules de la queue synthétisent et sécrêtent des lipides.
Les cellules glandulaires ont donc un rôle important: au cours du trajet épididymaire, elles sécrétent de
nombreuses substances assurant la nutrition des spermatozoïdes, l'acquisition de leur mobilité et de
leur pouvoir fécondant; elles produisent en outre un facteur de décapacitation se fixant sur la
membrane des spermatozoïdes pour empêcher l'expression prématurée de leur pouvoir fécondant.
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Pendant le transit épididymaire et en cas de séjour prolongé dans la queue de l'épididyme, de nombreux
spermatozoïdes dégénèrent; les cellules épididymaires aidées de macrophages (spermiophages) assurent
la digestion des spermatozoïdes vieillissants et dégénérés.
B.4. Le canal déférent
Il fait suite au canal épididymaire et assure le transit
des spermatozoïdes jusqu'à l'urètre, via le canal éjaculateur;
c'est un tube droit, long de 40 cm environ, contenu dans
le cordon spermatique; sa paroi est épaisse et comporte trois tuniques:
-la muqueuse mince formée d'un épithélium pseudostratifié (Ep)
pourvu de stéréocils et
d'un chorion aglandulaire (LP), riche en fibre élastique. Elle forme des replis.
-la musculeuse épaisse formée de trois couches de fibres musculaires lisses , une couche interne de fibres
longitudinales, une couche moyenne de fibres circulaires (MC) et une couche externe de fibres
longitudinales (OL)
-et l'adventice faite de tissu conjonctif lâche élastique, vascularisé et innervé; la lumière étroite et
irrégulière présente des plis longitunaux.
Le canal déférent se dilate à son extrémité distale pour constituer l'ampoule du déférent dont la structure
est comparable à celle des vésicules séminales. Cette ampoule s'ouvre dans la partie basse de l'ampoule et
marque le passage du canal déférent au canal éjaculateur.
D'un point de vue physiologique, le canal déférent joue un rôle de réservoir pour 1/3 des spermatozoïdes
de l'éjaculat.
Le canal déférent joue un rôle primordial au moment de l'éjaculation : les plis de la muqueuse se
distendent et permettent ainsi le passage, dans la lumière canalaire dilatée, des nombreux spermatozoïdes
stockés dans la queue de l'épididyme; la musculeuse émet des ondes péristaltiques puissantes et brèves
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assurant l'expulsion rapide des spermatozoïdes; ces phénomènes sont sous le contrôle nerveux de fibres
orthosympathiques adrénergiques abondantes à la fin de l'épididyme et le long du canal déférent.
B.5. Le canal éjaculateur
Il mesure 2 cm pour 2mm de diamètre. Il pénètre aussitôt dans le tissu prostatique, perdant sa
musculeuse; dans la prostate, les canaux éjaculateurs pairs rejoignent l'urètre prostatique, voie urogénitale
impaire et médiane, de part et d'autre de l'utricule prostatique.
Leur lumière est limitée par un épithélium prismatique simple et il possède une musculeuse peu
développée.
B.6. Le canal uro-génital (l'urètre)
L'urètre prend naissance à la partie inférieure de la vessie et s'ouvre à l'extrémité du pénis par le méat
urogénital. Il mesure entre 20 et 25 cm et comprend trois segments :
- l'urètre prostatique, l'urètre membraneux appelé aussi urètre périnéal, et l'urètre spongieux ou urètre
pénien.
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Sa paroi est formée d'une muqueuse tapissée par un épithélium de structure variable et d'un chorion
conjonctivo-élastique très vascularisé contenant des glandes muqueuses lubrifiant l'urètre, d'une
musculeuse formée de deux couches (longitudinale interne et circulaire externe) et d'une adventice.
L'urètre assure l'évacuation de l'urine lors de la miction et véhicule le sperme lors de l'éjaculation.
B.7. Les glandes génitales annexes
Les vésicules séminales, la prostate et les glandes bulbo-urétrales constituent les glandes génitales
masculines annexées au tractus génital.
Les vésicules séminales
Chaque vésicule séminale est une sorte de sac ovalaire, de 5 à 8 cm de long sur 1 à 3 cm de large, dont la
surface très bosselée est cernée par une capsule de tissu conjonctif fibreux.
Les vésicules séminales La prostate
Les glandes bulbo-urétrales
26
la vésicule séminale est une évagination du canal déférent sous la forme d'un ou plusieurs tubes très
contournés baignant dans une atmosphère conjonctivo-élastique richement vascularisée et innervée.
la paroi du tube comprend une muqueuse, une musculeuse et une adventice.
- la muqueuse, formée d'un épithélium prismatique speudo-stratifié, et d'un chorion, envoie de
nombreux diverticules parfois anastomosés dans la lumière du tube, petite et irrégulière, dessinant une
véritable dentelle. Ces replis complexes de la muqueuse augmentent considérablement la surface
d'échange entre les cellules glandulaires et le milieu extérieur.
L'épithélium prismatique simple comporte des cellules principales (CC) glandulaires prismatiques
entre lesquelles s'intercalent des petites cellules basales de remplacement.
Les cellules glandulaires n'ont pas de différenciations apicales:
l'étude au microscope électronique montre quelques
microvillosités et de nombreuses vésicules sécrétoires au pôle
apical, un appareil de Golgi et un REG très développés.
- la musculeuse est organisée en 2 couches de fibres musculaires lisses : une couche interne circulaire et
une couche externe longitudinale.
27
Les vésicules séminales forment avec les ampoules déférentielles et les canaux éjaculateurs une entité
physiologique, le complexe ampulo-vésiculo-ductal, auquel on attribue 3 types de fonction:
- une fonction de sécrétion
-une fonction de spermatophagie vis à vis des spermatozoïdes anormaux
- une fonction de réabsorption de sécrétion prostatiques ayant reflué au cours de l'éjaculations, ou de sécrétions vésiculaires.
Leur fonction de sécrétion est hormono-dépendante : l'absence de testostérone entraîne une atrophie
glandulaire et l'absence de sécrétion;
les vésicules séminales sécrètent plus de la moitié du liquide séminal, le reste provenant essentiellement
de la prostate; ce liquide jaunâtre, visqueux et alcalin, est riche en fructose, vitamine C, protéines et
prostaglandines; le fructose joue un rôle important dans la nutrition et la mobilité des spermatozoïdes.
La prostate
La prostate est un organe musculo-glandulaire de la taille et de la forme d'une petite châtaigne. Située à la
partie inférieure de la vessie, elle constitue le carrefour uro-génital. Elle entoure l'urètre prostatique.
Elle est cernée par une capsule fibro-élastique d'où partent des cloisons délimitant des lobules. La
prostate est traversée en son centre par l'urètre prostatique. Celui-ci reçoit dans sa partie moyenne les
deux canaux éjaculateurs.
La prostate possède deux sphincters musculaires :
- un sphincter interne formé de fibres musculaires lisses (sphincter lisse) entoure la partie supérieure de
l'urètre. La tonicité de ce sphincter empêche l'écoulement spontané de l'urine provenant de la vessie.
- un sphincter externe formé de fibres musculaires striées (sphincter strié) comprend un anneau à la
partie inférieure de l'urètre prostatique, et une extension en forme de bouclier sur les faces antérieure et
antéro-latérales de la prostate. Le sphincter externe est responsable de l'acte volontaire de la miction.
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La prostate comporte une cinquantaine de glandes tubulo-alvéolaires logées dans un stroma conjonctif
riche en fibres musculaires lisses, en fibres élastiques, en vaisseaux et en nerfs.
Les glandes prostatiques sont réparties topographiquement en 3 groupes de glandes concentriques : les
glandes péri-urétrales internes , les glandes péri-urétrales externes et les glandes principales; ces dernières
assurent l'essentiel de la sécrétion prostatique.
L'épithélium glandulaire comprend essentiellement des cellules sécrétrices de hauteur variable,
prismatiques ou cubiques voire aplaties et quelques petites cellules basales de remplacement. L'excrétion
peut être mérocrine (c.à.d. par exocytose des grains de sécrétion au pôle apical de la cellule en respectant
la membrane cellulaire) ou apocrine (les grains de sécrétions sont entourés de la membrane plasmique et
entrainent avec eux le pôle apical de la cellule). Les cellules glandulaires ont des récepteurs aux
androgènes et sont donc hormono-dépendantes.
Dans la lumière des tubulo-acini, on observe la présence relativement fréquente de petits corps sphériques
formés de lamelles concentriques de glycoprotéines, appelés corps de Robin (ou sympexions). A partir
de la quarantaine, ces sympexions ont tendance à se calcifier. On parle de calculs ou lithiase prostatique.
Corps de Robin
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Le liquide prostatique est épais, blanchâtre, riche en acide citrique, en phosphatases acides, en protéines et
glycoprotéines (fibrinolysine, albumine etc..), en zinc, magnésium et calcium. La sécrétion prostatique
représente environ 40% du volume de l'éjaculat.
3) Les glandes bulbo-urétrales sont 2 petites glandes tubulo-acineuses, de la taille d'un petit pois,
entourées d'une capsule conjonctivo-élastique et contenues dans un stroma conjonctif riche en fibres
musculaires lisses et en fibres élastiques. Elles sécrètent un liquide mucoïde, semblable au liquide
prostatique, qu'elles déversent dans la région postérieure de l'urètre membraneux.
Ce liquide participe à la lubrification de l'urètre. Lors de l'éjaculation, il est excrété en plus grande
quantité et précède l'arrivée du sperme. Cette sécrétion est androgéno-dépendante.
B.8. Le pénis
L'organe copulateur est constitué d'une série d'enveloppes et de 3 formations érectiles (le corps
spongieux et les 2 corps caverneux). Chaque formation est entourée d'une albuginée qui lui est propre,
et qui contient des fibres élastiques et des fibres de collagènes longitudinales et circulaires.
Les corps caverneux sont situés sur la face dorsale du pénis. Ils sont séparés par une cloison incomplète,
la cloison pectiniforme de même structure histologique que l'albuginée.
Le corps érectil est formé par des aréoles ou cavernes inter-communicantes limitées par un endothélium
capillaire, et séparées par des cloison inter-aréolaire émanant de l'albuginée. Dans ces cloisons, se
trouvent des fibres de collagène et des fibres musculaires lisses (contractées à l'état de repos).
Le corps spongieux entoure l'urètre pénien. Il présente un renflement antérieur, le gland. Le tissus érectil
renferme les même structures que les corps caverneux., avec une densité moindre en aréoles et en fibres
musculaires lisses.
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II - L’APPAREIL GENITAL FEMININ
Introduction
L'appareil génital féminin regroupe un ensemble d'organes situés dans la cavité pelvienne : les ovaires,
les trompes de Fallope, l'utérus et le vagin (organes génitaux internes). Le vagin se poursuit par la vulve
qui comprend le vestibule, les petites lèvres, les grandes lèvres et le clitoris (organes génitaux externes).
L'appareil génital féminin assure :
- la production des gamètes féminins ou ovules (fonction exocrine),
- la production de stéroïdes sexuels (fonction endocrine)
- l'accueil et acheminement des gamètes masculins ou spermatozoïdes,
- la rencontre des gamètes mâles et femelles et fécondation de l'ovule,
- le transit et implantation de l'oeuf fécondé,
- le développement de l'embryon puis du foetus pendant la grossesse et expulsion de ce dernier lors
de l'accouchement.
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A - Les ovaires
Les ovaires sont deux petits organes pairs
ovoïdes aplatis en forme d'amande, de 4cm
de long sur 1,5cm d'épaisseur, situés latéralement
à gauche et à droite dans la cavité pelvienne.
Ils assurent deux fonctions essentielles :
- la production d'ovocytes matures (ovules), fonction assimilée à une fonction exocrine
- la sécrétion d'hormones stéroïdes (oestrogènes et progestérone), fonction endocrine.
Structure histologique
La double fonction ovarienne exocrine et endocrine, s'exerce au sein d'une même unité morphologique, le
follicule ovarien, et se caractérise par son évolution cyclique entre la puberté et la ménopause (cycle
menstruel).
L'ovaire est rattaché au ligament large par un repli péritonéal, le mésovarium qui permet le passage des
vaisseaux et des nerfs dans l'ovaire, au niveau du hile.
De la périphérie vers l'intérieur, on distingue:
-l'épithélium ovarien, cubique simple, prolongation du revêtement épithélial pavimenteux du
mésovarium
- l'albuginée ovarienne, mince couche conjonctive fibreuse dense sous-épithéliale; l'albuginée donne sa
teinte blanchâtre à l'ovaire à l'état frais;
- la zone corticale avec un stroma cortical riche en cellules (fibroblastes, myofibroblastes) et pauvre en
fibres de collagène. Sous l'albuginée, cette zone renferme les follicules ovariens gamètogènes, éparpillés
dans le stroma et qui contiennent les ovocytes; il existe aussi des formes de dégénérescence des follicules
représentées par les corps fibreux;
- la zone médullaire est formée de tissu conjonctif fibreux dans lequel circulent les vaisseaux sanguins, les
vaisseaux lymphatiques et les nerfs; on note la présence d'artères spiralées appelées artères hélicines.
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A.1. Les follicules ovariens
Les follicules sont contenus dans le stroma cortical.
On distingue deux types de follicules : les follicules évolutifs ou gamètogènes dont un seul par cycle
atteindra la maturité et pondra un ovule et les follicules involutifs, les "non élus", qui dégénèreront.
Il existe différents types de follicules évolutifs correspondant à des stades de maturation progressive de la
même structure morphologique;
Ce sont chronologiquement :
- le follicule primordial
- le follicule primaire
- le follicule secondaire
- le follicule tertiaire (pré-antral puis cavitaire)
- le follicule mûr ou follicule de de Graaf
Chaque follicule contient un ovocyte de premier ordre ou ovocyte I (2n chromosomes) bloqué au stade de
la prophase de la 1ère méiose (diplotène ou diacynèse).
Les follicules gamètogènes :
- le follicule primordial est très petit, 40 à 50 microns; il est formé d'une mince coque contenant
l'ovocyte I; le noyau ovocytaire volumineux a un aspect quiescent (les chromosomes sont dispersés dans
une chromatine fine) et possède 1 ou 2 nucléoles; la coque folliculaire est formée d'une seule couche de
cellules épithéliales aplaties, les cellules folliculeuses, entourées par une membrane basale épaisse, la
membrane de Slavjanski;
33
Ils se constituent au cours de la vie intra-utérine. A la
fin du 7ème mois in utéro, la corticale de l'ovaire en
renferme plusieurs millions. A la puberté, il en reste
environ 300 000.
- le follicule primaire diffère du follicule primordial par
l'aspect des cellules folliculeuses qui sont devenues cubiques.
La membrane de Slavjanski s'épaissit.
- le follicule secondaire (ou pré-antral) se caractérise par la formation d'une 2ème assise cellulaire, puis
par une augmentation continue du nombre des cellules folliculeuses constituant la granulosa.
Parallèlement, l'ovocyte I augmente de volume (de 40
microns dans le follicule primordial, il passe progressivement
à une taille de 60 microns) et s'entoure d'une enveloppe
glycoprotéique, la zone pellucide; la microscopie
électronique montre la présence de microvillosités
appartenant à l'ovocyte et aux cellules folliculeuses et la
présence de gap-junctions, jonctions perméables, permettant
des échanges métaboliques entre l'ovocyte et la granulosa.
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A ce stade, le follicule commence à s'entourer de cellules et de fibres stromales concentriques à l'extérieur
de la membrane de Slavjanski; ces cellules stromales seront à l'origine des thèques, et en premier lieu de
la thèque interne. Le follicule secondaire avec sa thèque interne est dit follicule pré-antral.
- le follicule tertiaire (cavitaire ou antral) se définit par l'apparition de petites cavités, les corps de Call
et Exner, au sein de la granulosa.
On distingue la thèque interne riche en cellules, bien
vascularisée, et la thèque externe plus fibreuse
(myofibroblastes) qui se dispose autour de la thèque interne.
Les corps de Call et Exner vont confluer en une seule cavité,
l'antrum qui contient le liquide folliculaire sécrété par les
cellules folliculeuses.
Le follicule et l'ovocyte I continuent leur croissance; la taille
du follicule augmente considérablement (de 0,3 mm à 10
mm). L'ovocyte est situé dans le cumulus oophorus faisant
saillie dans la cavité folliculaire.
- le follicule de de Graaf (ou follicule préovulatoire, ou follicule mûr), a atteint son volume maximal (2
cm) ainsi que l'ovocyte I (120 microns); il fait saillie à la surface de l'ovaire qu'il déforme et amincit au
niveau d'une petite plage translucide, le stigma.
Ce follicule pré-ovulatoire comprend:
- la thèque externe constituée de fibres de collagènes, de myofibroblastes et traversée par de nombreux
capillaires sanguins
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- la thèque interne constituée de cellules épithélioïdes. Ces cellules renferment les organites
caractéristiques des cellules élaborant des hormones stéroïdes: REL abondant, vacuoles lipidiques,
mitochondries a crêtes tubulaires.
- la membrane de Slavjanski
- la granulosa limitant la cavité folliculaire et entourant au niveau du cumulus oophorus l'ovocyte. Des
jonctions perméables sont observées au niveau des cellules de la granulosa. Ces cellules élaborent le
liquide folliculaire.
- l'ovocyte I bloqué en fin de prophase I (stade diacinèse). Il
est entouré par la zone pellucide (15 à 20 micron d'épaisseur)
de nature glycoprotéique. La couche de cellules folliculeuses
au contact de la zone pellucide constitue la corona radiata.
La zone pellucide est parcourue de microvillosités (ovocytaires
et de la corona radiata). Certaines de ces microvillosités viennent
au contact de la membrane plasmique ovocytaire, établissant
des jonctions, qui permettent des échanges de métabolites entre ovocyte et cellules folliculeuse. Le
cytoplasme de l'ovocyte renferme de nombreuses mitochondries, du REG. Le noyau est à l'état quièsant
(dictyé) avec une chromatine finement granuleuse. Il renferme 1 ou 2 nucléoles.
Recrutement des follicules
Lors de chaque cycle, un seul follicule arrive à maturité complète (pour les deux ovaires): c'est le follicule
dominant.
Ce développement s'effectue sur 3 cycles. Trois cycle auparavant, sous l'influence de la FSH et de la
LH, se forme une cohorte de follicules pré-antraux privilégiés, qui atteignent le stade de follicules
cavitaires de 3 à 5 mm; au cours du 3ème cycle, un seul follicule privilégié, le follicule dominant
bénéficie d'une croissance accélérée (du 1er au 14ème jour), arrive à maturation et forme le follicule de de
Graaf qui pondra un ovule.
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A.2. L'ovulation
L'ovulation correspond à la libération
à l'extérieur de l'ovaire, de l'ovocyte II
bloqué en métaphase II et entouré des
cellules folliculeuses du cumulus, précédé
et accompagné par le liquide folliculaire.
La paroi du follicule reste dans l'ovaire et
constitue le follicule déhiscent.
Sous l'action d'une décharge plasmatique des gonadotrophines hypophysaires, la FSH (Follicle
Stimulating Hormone) et la LH (Luteinizing Hormone) l'ovocyte I achève sa maturation : il termine la
1ère division de la méiose, division réductionnelle, donnant naissance à l'ovocyte II et au premier globule
polaire; l'ovocyte II démarre aussitôt la deuxième division de la méiose et se bloque de nouveau en
métaphase.
Dans les quelques heures qui suivent le pic ovulatoire, la pression du liquide folliculaire augmente, une
vasoconstriction localisée au niveau du stigma, entraîne une augmentation du volume de la cavité
folliculaire. La membrane de Slavjanski est effondrée par la pénétration de capillaires sanguins de la
thèque interne vers la granulosa. L'acide hyaluronique sécrété par les cellules du cumulus oophorus
provoque la séparation de celui-ci d'avec la granulosa: l'ovocyte entouré de cellules folliculeuse flotte
alors dans le liquide folliculaire.
Dans la région du stigma, cette vasoconstriction entraîne une ischémie suivie d'une nécrose tissulaire
responsable de la rupture de la paroi folliculaire et du stigma en quelques heures.
L'ovocyte II ou ovule entouré de la corona radiata et d'un petit amas de cellules du cumulus oophorus est
entraîné dans le liquide folliculaire plus ou moins visqueux. Les tissus nécrosés du stigma laissent sourdre
ce liquide folliculaire. La chute de pression dans la cavité folliculaire engendre la contraction des
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myofibroblastes de la thèque externe et du stroma cortical. L'ovocyte II est ainsi expulsé accompagné de
cellules du cumulus et de liquide folliculaire qui se déverse dans la cavité péritonéale : c'est l'ovulation.
L'ovule est alors capté par le pavillon
de la trompe de Fallope. La ponte
ovulaire a lieu 36 heures après le pic
ovulatoire, le follicule de de Graaf vidé
de son contenu s'affaisse et se plisse,
c'est le follicule déhiscent qui va se
transformer en corps jaune.
A.3. Le corps jaune
Le corps jaune résulte de la transformation du follicule déhiscent;
La membrane de Slavjanski disparaît, laissant pénétrer les capillaires des thèques dans la granulosa, qui
viennent alors s'ouvrir dans l'ancienne cavité folliculaire, la remplissent formant ainsi un caillot séro-
fibrineux: le coagulum central. Les cellules folliculeuses de la granulosa se transforment : elles
augmentent considérablement de volume, s'enrichissent en lipides (d'où leur aspect vacuolisé en
technique banale, et sécrètent un pigment légèrement jaune, le lipochrome, responsable de la teinte jaune
pâle du corps jaune sur un ovaire à l'état frais; c'est le phénomène de lutéinisation.
La microscopie électronique montre que ces cellules ont les caractères ultra-structuraux des cellules
stéroïdogènes (réticulum endoplasmique abondant, gouttelettes lipidiques, mitochondries à crêtes
tubulaires); ce sont les grandes cellules lutéales ou cellules lutéiniques; elles forment une couche
épaisse et sécrètent la progestérone.
38
(cc): coagulum central
(ca): corpus albicans
Les cellules de la thèque interne changent peu d'aspect et forment des petits cordons cellulaires bien
vascularisés, disposées à la périphérie du corps jaune et constituent des cordons pénétrant plus ou moins
profondément parmi les grandes cellules lutéales, comme "nichés" dans les replis de la couche
progestative; ce sont les petites cellules lutéales ou cellules para-lutéiniques qui sécrètent alors des
oestrogènes.
En l'absence de fécondation, le corps jaune progestatif (ou corps jaune cyclique) dégénère (lutéolyse) en
quelques jours voire quelques cycles; il se transforme en un volumineux organite, le corps fibreux ou
corpus albicans (de teinte blanchâtre sur l'ovaire à l'état frais).
S'il y a gestation, le corps jaune persiste jusqu'au 3ème mois de la grossesse, c'est le corps jaune gestatif
ou corps jaune de grossesse, qui persiste pendant le 1er trimestre de la grossesse, assurant une production
massive de progestérone nécessaire au maintien de la grossesse; il est ensuite relayé par le placenta.
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A.4. Les follicules atrétiques
Ils résultent de l'involution de follicules gamétogènes. Ce phénomène d'atrésie folliculaire existe dès le
7ème mois de la vie in utéro et se continue jusqu'à la ménopause.
La dégénérescence folliculaire concerne les follicules gamètogènes de tous stades.
Le phénomène d'atrésie qui concerne les follicules primordiaux, primaires ou secondaires sans thèque
interne conduit à la formation de follicules dégénératifs qui disparaissent rapidement sans laisser de traces
dans le stroma.
A partir du stade pré-antral (follicule secondaire avec sa thèque interne), les cellules de la thèque
persistent et sont fonctionnelles. Ces follicules pré-antraux, cavitaires involutifs, sont dits follicules
thécogènes. La dégénérescence des follicules pré-antraux et antraux se fait progressivement, et est
caractérisée par la persistance plus ou moins longue des thèques.
L'ensemble des thèques internes des follicules thécogènes, constitue la glande interstitielle de
l'ovaire, source d'une grande partie des androgènes ovariens. Les follicules cavitaires involutifs de
diamètre supérieur à 1mm conservent leur antrum un certain temps et constituent les follicules kystiques
ou hémorragiques. La destruction des follicules pré-antraux et antraux nécessite l'intervention
phagocytaire de macrophages, suivie d'une cicatrisation fibreuse par les cellules du stroma, laissant des
lames d'atrésie folliculaire et des corps fibreux.
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A.5. Les cycles génitaux de la femme
De la puberté à la ménopause, les organes génitaux féminins internes sont soumis à des variations
cycliques appelées cycles génitaux.
Conventionnellement, le cycle menstruel, phénomène apparent, a été choisi pour définir le cycle génital
féminin; d'une durée de 28 jours en moyenne (25 à 35 jours), le début du cycle démarre au 1er jour des
règles et s'achève au jour précédant la réapparition des règles qui marque le début du cycle suivant.
Les différents cycles génitaux sont "hiérarchiquement" :
- le cycle de neurosécrétion hypothalamique,
- le cycle des hormones hypophysaires,
- le cycle ovarien, l
- le cycle des hormones ovariennes,
- le cycle de l'endomètre utérin et
- le cycle menstruel.
Tous ces cycles situés à différents "étages fonctionnels" sont parfaitement synchrones, grâce à l'existence
de rétrocontrôles hormonaux positifs et négatifs.
Le cycle ovarien peut se diviser en 2 phases séparées par le phénomène de l’ovulation qui a lieu le 14ème
jour.
Du premier jour du cycle au 14 ème jour, c’est la phase pré-ovulatoire ou folliculinique, avec production
progressive d’œstrogène. Du 14ème au 28ème jour, c’est la phase post-ovulatoire ou luthéale avec
production d’oestrogènes et de progestérone par le corps jaune.
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B - Le tractus génital
Le tractus génital féminin comporte les deux trompes de Fallope, l'utérus et le vagin.
B.1. Les trompes de Fallope
Les trompes de Fallope, appelées aussi oviductes,
sont deux formations tubulaires latérales
(une droite et une gauche), de 10 à 12 centimètres
de long, divisées en 4 segments :
- le pavillon ou infundibulum, en forme d'entonnoir, est la portion mobile de la trompe; il s'ouvre dans
la cavité abdominale par l'ostium abdominale et présente des digitations appelées franges qui
participent à la captation de l'ovule, lors de la ponte.
- l'ampoule, segment le plus long, dilatée (de 8 à 9mm de diam.) et courbe, représente les 2/3 de la
trompe
- l'isthme (de 2 à 4 mm de diam.) est un segment étroit et rectiligne
- la portion interstitielle, très courte, située dans le corps de l'utérus, s'ouvre dans la cavité utérine par un
orifice, l'ostium uterinum.
Structure histologique
La paroi de la trompe comprend 4 tuniques : la muqueuse, la musculeuse, la sous-séreuse et la séreuse -
qui présentent des variations "régionales" :
- la muqueuse est épaisse et forme de nombreux replis longitudinaux (visibles
macroscopiquement) au niveau de l'ampoule, elle devient ensuite de plus en plus mince et plane
quand on se rapproche de l'utérus. Comme toutes muqueuses, elle est formée d'un épithélium et
d'un chorion. L'épithélium prismatique simple comporte 2 types de cellules principales : des
cellules ciliées, des cellules sécrétrices, et 2 types de cellules accessoires : des cellules
intercalaires (cellules en voie d'expulsion, desquamant dans la lumière) et des cellules basales.
42
Le chorion est un tissu conjonctif lâche très
vascularisé dépourvu de glandes, mais comprenant
des vaisseaux sanguins mais aussi de larges fentes
lymphatiques.
- la musculeuse comporte 2 couches de fibres musculaires lisses, une couche interne circulaire et
une couche externe plexiforme à prédominance longitudinale. La couche musculaire interne,
mince au niveau de l'ampoule, s'épaissit "au cours de son trajet" pour former un véritable sphincter
au niveau utérin.
- la sous-séreuse, couche conjonctivo-élastique, est très développée et très vascularisée au niveau
de l'ampoule.
- la séreuse mince est revêtue par le mésothélium péritonéal, prolongement de celui du
mésosalpinx.
43
Histophysiologie
La trompe de Fallope a un quadruple rôle
dans la reproduction :
- le pavillon assure la captation de l'ovule; il entoure l'ovaire de
ses nombreuses franges mobiles, l'enserre plus ou moins au moment de l'ovulation et récupère l'ovule
pondu. La captation de l'ovule par la trompe est facilitée par l'existence d'un courant séreux d'origine
péritonéale guidant l'ovule vers l'ouverture du pavillon. La progression de l’ovocyte est assurée par les
contractions de la musculeuse, le battement des cils et la circulation de ce liquide tubaire séreux d’origine
péritonéale.
- l'ovule atteint l'ampoule en quelques heures; c'est à son niveau que se réalise la fécondation, c.à.d. la
pénétration dans l'ovule de l'un des spermatozoïdes émis lors de l'éjaculation. L'ovule fécondé prend le
nom d'oeuf ou zygote. L'ovule non fécondé meurt en 24 heures.
- l'ascension des spermatozoïdes jusqu'à l'ampoule se fait grâce aux mouvements des flagelles des
spermatozoïdes, mais aussi grâce au péristaltisme de la paroi tubaire. De plus, le liquide tubaire assure la
survie et l'achèvement de la capacitation des spermatozoïdes, c.à.d. l'acquisition de leur pouvoir
fécondant.
- le liquide tubaire assure aussi la nutrition et donc la survie de l'oeuf pendant son parcours. Le transit
tubaire du zygote met en jeu plusieurs facteurs : au départ le courant séreux péritonéal, puis le liquide
tubaire formé du transsudat plasmatique et de la sécrétion des cellules glandulaires. A ces courants
liquides, s'ajoutent les battements ciliaires et les mouvements péristaltiques de la musculeuse. Pendant
son transit tubaire, l'oeuf commence les processus de segmentation. Il atteint la cavité utérine au 4ème
jour après la ponte, au stade morula, entourée de la zone pellucide qui joue un rôle de protection vis à vis
des agressions cellulaires, bactériennes ou virales. Puis, il divague dans la cavité utérine, tout en évoluant
en blastocyste (5ème et 6ème jour après la ponte).
Tous ces phénomènes sont sous un double contrôle : nerveux (fibres adrénergiques) et hormonal
(oestrogènes, progestérone, prostaglandines).
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Le cycle tubaire
Il est conditionné par le cycle hormonal ovarien.
L’épithélium est bas au début du cycle et comporte quelques cellules ciliées et de nombreuses cellules
intercalaires.
A l’approche de l’ovulation, l’épithélium devient prismatique, et les cellules ciliées plus nombreuses.
Les cellules sécrétrices se chargent de grains de sécrétion.
Pendant la phase lutéale, les cellules sécrétrices sont très actives, puis l’épithélium régresse en fin de
cycle.
Le fluide tubaire se modifie également au cours du cycle, ainsi que l’activité de la musculeuse.
B.2. L'utérus
L'utérus est un organe médian,
de 6 à 8 cm de long, situé dans la cavité
pelvienne entre la vessie et le rectum;
le corps utérin a la forme d'un cône aplati.
Il est creusé d'une cavité, la cavité utérine.
Sa base, ou fond, est bombée et reçoit
latéralement les trompes de Fallope droite et gauche; le corps utérin communique par l'isthme avec le col
utérin. Ce dernier comprend deux parties : l'endocol dont la lumière étroite et cylindrique constitue le
canal endocervical, et l'exocol qui forme une protrusion au fond du vagin.
Structure générale
La paroi utérine comprend une muqueuse, une musculeuse et une séreuse (ou adventice selon la zone
considérée). La muqueuse et la musculeuse ont une structure différente selon qu'il s'agit du corps ou du
col de l'utérus.
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- la muqueuse du corps utérin appelée endomètre, est formée d'un épithélium prismatique simple
comportant 3 types cellulaires : des cellules sécrétrices (sécrétion de glycogène), des cellules ciliées et des
cellules basales. Sous cet épithélium, on trouve un chorion cytogène (riche en cellules, pauvre en fibres)
contenant des glandes en tube droit ou contourné (selon la phase du cycle), les glandes utérines.
L’endomètre subit des variations cycliques importantes sous la dépendance des hormones ovariennes.
- la muqueuse endocervicale a un épithélium cylindrique simple ,avec des cellules basales, des cellules
ciliées, des cellules sécrétantes (sécrétion de mucus), et un chorion contenant des glandes tubulaires
ramifiées muqueuses, invaginations de l'épithélium de surface.
- la muqueuse exocervicale a un chorion papillaire sans glandes qui est revêtu par un épithélium
pluristratifié pavimenteux non kératinisé, identique à l'épithélium vaginal.
- la musculeuse du corps utérin appelée myomètre, est épaisse et comprend schématiquement 3 plans de
fibres musculaires lisses : les couches internes et externes sont à prédominance longitudinale et la couche
moyenne très vascularisée est plexiforme.
Le myomètre augmente considérablement de volume pendant la grossesse, par hypertrophie des cellules
musculaires lisses existantes et par hyperplasie. Au cours de la grossesse, son poids passe de 60 grammes
à 1kilo. Il assure la protection de l'embryon puis du fœtus, et joue un rôle prépondérant dans l'expulsion
de ce dernier lors de l'accouchement (la contraction musculaire est alors maximale, stimulée par
l'ocytocine pos-thypophysaire et par les prostaglandines).
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la musculeuse du col est mince et comporte un diaphragme (fibres musculaires lisses circulaires) à
chaque extrémité du canal endocervical. Le diaphragme interne ou utérin s'hypertrophie pendant la
grossesse et ferme le col.
- la séreuse est de nature conjonctivo-élastique.
Histophysiologie de l'endomètre
Avant la puberté et après la ménopause, l'endomètre est réduit à une couche mince atrophique
comportant quelques glandes éparses qui ont tendance à s'enkyster après la ménopause.
Pendant l'activité génitale de la femme, l'endomètre subit des variations morphologiques et fonctionnelles
cycliques qui constituent le cycle endométrial.
Ces modifications concernent la zone superficielle de l'endomètre, dite zone fonctionnelle, et sont
déterminées par les fluctuations des taux plasmatiques des hormones ovariennes. Elles ont pour but de
préparer la muqueuse à l'implantation de l'ovule fécondé et au développement intra-utérin de l'embryon.
En l'absence de fécondation, l'édifice préparé à cet effet s'écroule : la muqueuse utérine très vascularisée
se nécrose. C'est les menstruations.
C'est à partir des "restes" de l'endomètre constituant la zone profonde, dite zone résiduelle et située
contre le myomètre, que se reconstruira la zone fonctionnelle subissant un nouveau cycle endométrial.
Le cycle menstruel, d'une durée moyenne de 28 jours, est scindé en deux phases séparées par l'ovulation
qui se situe au 14ème jour : la 1ère phase du cycle, phase pré-ovulatoire ou phase oestrogénique, et la
2ème phase du cycle, phase post-ovulatoire.
On peut distinguer 6 phases dans le cycle endométrial
Pendant la période pré-ovulatoire (du 1er au 14ème jour du cycle), on décrit:
- la phase de desquamation (J1-J4). La chute des taux plasmatiques d'oestrogènes et de progestérone due
à la dégénérescence du corps jaune provoque un affaissement de la zone fonctionnelle de l'endomètre
avec une ischémie entraînant une nécrose des glandes, du chorion et des vaisseaux => menstrues.
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L'épithélium de surface disparaît. La zone résiduelle, épaisse de 0,5mm, persiste avec quelques culs de
sacs glandulaires ouverts dans la cavité utérine et des petits vaisseaux.
- la phase de régénération (J5-J8). Sous l'influence des oestrogènes ovariens, restauration progressive de
la zone fonctionnelle de l'endomètre. A partir des culs de sacs glandulaires, l'épithélium de surface se
reforme, les glandes s'allongent un peu ainsi que les artérioles. De nombreuses mitoses observées dans
l'épithélium de surface, les glandes et le chorion (dit cytogène).
- la phase de prolifération (J9-J14). La muqueuse continue sa croissance (de 0,5mm à J5, il passe à 3mm
à J14 pour atteindre 5mm au 28ème jour du cycle); les glandes et les artères s'allongent plus vite que le
chorion, ce qui entraîne une légère sinuosité des glandes et un début de spiralisation des artères en
profondeur; les cellules épithéliales augmentent de hauteur et ont un pôle apical clair avec un noyau basal.
Pendant la phase post-ovulatoire (du 15ème au 28ème jour du cycle), on décrit:
- la phase de transformation glandulaire (J15-J21) ou phase de sécrétion débutante. Sous l'action
combinée des oestrogènes et de la progestérone, les glandes deviennent plus longues et plus sinueuses, la
spiralisation des artérioles s'accentue; la progestérone provoque la sécrétion de glycogène au pôle apical
des cellules, les noyaux sont donc en position médiane, voire apicale
- la phase d'œdème du chorion, entre le 21ème et le 22ème jour du cycle. Les conditions optimales à
l'implantation (la nidation) de l'ovule fécondé sont alors réalisées. L'endomètre atteint sa hauteur
maximale. Certaines cellules non ciliées de l'épithélium utérin développent à ce stade des protusions
cytoplasmiques appelées "pinopodes" jouant un rôle dans l'implantation de l'oeuf
- la phase de sécrétion glandulaire (J22-J28). Les glandes deviennent très contournées. On parle de
glandes en dents de scie, la lumière glandulaire étant déformée par des pointes ou épines conjonctives du
chorion. Le glycogène a gagné le pôle apical et est excrété hors de la cellule : c'est la phase de sécrétion-
excrétion; les artérioles atteignent leur spiralisation maximale. L'aspect des glandes et des artères vient du
fait qu'elles se développent beaucoup plus vite que le chorion. Les artérioles ont une longueur 10 fois
supérieure à l'épaisseur du chorion
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la phase de desquamation (J1-J4)
la phase de régénération (J5-J8)
la phase de prolifération (J9-J14)
la phase de transformation
glandulaire (J15-J21)
la phase d'œdème du chorion
(J21-J22)
la phase de sécrétion glandulaire
(J22-J28)
Le cycle endométrial
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B.3. Le col utérin
Il faut distinguer l'endocol renfermant le canal cervical, avec son orifice interne au niveau de l'isthme
utérin et son orifice externe s'ouvrant dans le vagin, et l'exocol qui fait saillie dans la cavité vaginale.
Structure histologique
La paroi du col comporte une muqueuse
et une musculeuse lisse.
La muqueuse de l'endocol est constituée d'un
épithélium prismatique simple avec de nombreuses
cellules sécrétrices muqueuses et quelques cellules ciliées.
Le chorion dense renferme des glandes ou cryptes muqueuses.
La muqueuse de l'exocol comprend un épithélium pavimenteux stratifié non kératinisé, reposant sur un
chorion dense dépourvu de glandes. Cet épithélium desquame spontanément; cette desquamation permet
de réaliser des frottis (appelés à tort frottis vaginaux)
A l'orifice externe du canal cervical, les 2 types d'épithélium sont juxtaposés. C’est une zone jonctionnelle
avec processus métaplasique permanent.
Jonction exocol-endocol
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Fonction
Les cellules sécrétrices de l'endocol élaborent le mucus cervical dont la quantité et la qualité varient au
cours du cycle menstruel.
Ce mucus est abondant à l'approche de l'ovulation et ses propriétés physico-chimiques sont favorables à la
survie des spermatozoïdes et à leur migration vers la cavité utérine.
Le mucus péri-ovulatoire (du 10ème au 14ème jour du cycle) est à son maximun d'hydratation (98%). Il est
bien filant et a un pH compris entre 7 et 8,5. Les glycoproteines qu'il renferme, constituent un réseau à
larges mailles permettant le passage des spermatozoïdes. Il cristallise en feuille de fougère. Ce mucus
ovulatoire apparaît sous l'action des oestrogènes. Il permet la survie des spermatozoïdes pendant plusieurs
jours; il amorce la capacitation et a une activité antibactérienne.
En dehors de la période ovulatoire, le mucus cervical, plus épais, moins abondant, et forme contre les
agents microbiens, une barrière physique (mailles serrées et transverses du réseau glycoprotéique) et
biochimique, notamment par son pH alcalin et par le lysozyme. Il condamne l'accès à la cavité utérine. Ce
mucus hostile apparaît sous l'effet de la progestérone et persiste jusqu'au 10ème jour du cycle suivant.
La barrière est parfois insuffisante: l'infection vaginale (MST) peut gagner le col (colpite), l'utérus
(endométrite) et les trompes (salpingite).
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B.4. Le vagin
Le vagin est un conduit musculo-membraneux, de 7 à 9 cm de long, qui s'étend de l'utérus au vestibule de
la vulve. Il est doté d'une extrême élasticité qui permet le passage du foetus et de ses annexes lors de
l'accouchement et de la délivrance.
Le vagin permet aussi l'évacuation cyclique des débris endométriaux et du sang constituant les menstrues.
La paroi vaginale comporte les 3 couches habituelles : muqueuse, musculeuse et adventice.
- la muqueuse est formée d'un épithélium pluristratifié pavimenteux, normalement non kératinisé,
appelé épithélium malpighien et d'un chorion papillaire, aglandulaire, riche en fibres collagènes et
élastiques; la vascularisation est abondante avec de nombreux plexus veineux laissant transsuder un
liquide aqueux qui s'associe à la glaire cervicale pour lubrifier la paroi vaginale
- la musculeuse comporte 2 plans de fibres musculaires lisses, un plan interne mal défini de fibres
circulaires, formant un sphincter lisse au niveau de l'orifice vulvaire et un plan externe de fibres
longitudinales
- l'adventice est un tissu conjonctif fibreux riche en fibres élastiques, bien vascularisé.
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Le contenu vaginal est composé de la glaire cervicale, de l'exsudation aqueuse, des cellules vaginales
desquamées et de cellules inflammatoires plus ou moins nombreuses (polynucléaires et histiocytes).
Il est normalement riche en glycogène provenant des cellules sécrétrices des voies génitales et des
cellules intermédiaires desquamantes.
La flore saprophyte la plus fréquente est la flore lactique formée de lactobacilles, les bacilles de
Doderleïn, qui ont la propriété de transformer le glycogène en acide lactique responsable de l'acidité du
milieu vaginal (entre 4 et 5).
Cycle de l'épithélium vaginal
L'épithélium vaginal est soumis à des variations cycliques déterminées par le cycle hormonal ovarien. Ces
modifications peuvent être explorées par la pratique des frottis vaginaux.
Sur une coupe histologique, on observe trois couches cellulaires au niveau de l'épithélium vaginal:
- une couche basale, avec une assise de petites cellules basales cubiques, à cytoplasme basophile et
plusieurs assises de cellules para-basales plus grandes et également basophiles
- une couche intermédiaire comportant plusieurs assises de cellules intermédiaires, aplaties et à
cytoplasme moins colorable, mais toujours basophile
- une couche superficielle avec plusieurs assises de cellules superficielles présentant un noyau
pycnotique et un cytoplasme basophile ou acidophile.
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Les cellules superficielles éosinophiles représentent le stade ultime de différenciations ("maturation") des
cellules de l'épithélium vaginal à partir des cellules de l'assise basale.
Les oestrogènes induisent une prolifération et une maturation complète de l'épithélium avec synthèse
importante de glycogène. La progestérone induit également une prolifération de l'épithélium, mais une
maturation incomplète due à une desquamation massive dès le stade des cellules intermédiaires. La
synthèse de glycogène est aussi ralentie.
Sur un frottis vaginal (avec la coloration de Papanicolaou), on observe en plus des élément provenant
du vagin (cellules épithéliales desquamées, lactobacilles, sécrétions muqueuses vaginales), des éléments
extra-vaginaux (cellules endométriales et endocervicales, des hématies, des leucocytes, du mucus
cervical). La proportion de ces éléments varie selon la période du cycle considérée.
Au début du cycle, pendant la phase menstruelle, on observe sur le frottis, parmi les cellules vaginales
(intermédiaires et superficielles), des hématies, des leucocytes, des débris endométriaux, des lactobacilles.
Le fond du frottis à un aspect globalement sale.
Par la suite, le fond devient de pus en plus propre, les cellules superficielles de plus en plus nombreuses.
Au maximun de l'action oestrogénique (à l'approche de l'ovulation), le frottis renferme un maximun de
cellules superficielles éosinophiles. Les cellules desquament séparément et sont bien étalées. Les
éléments extra-vaginaux sont rares, voire absents. Le frottis est propre. Parallèlement, le rapport noyau
/cytoplasme ou rapport nucléocytoplasmique devient de plus en plus faible au fur et à mesure de la
différenciation cellulaire, le noyau étant de plus en plus petit jusqu'à être pycnotique dans les cellules
superficielles alors que parallèlement, le cytoplasme augmente considérablement de volume.
Après l'ovulation, sous l'action de la progestérone, les cellules intermédiaires deviennent progressivement
prédominantes. Elles desquament en placards et sont plicaturées. Les leucocytes et les lactobacilles sont à
nouveau présents sur le frottis.
Dans les conditions physiologiques normales, on n'observe pas de cellules basales ou parabasales sur le
frottis.
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B.5. Les organes génitaux externes (ou Vulve)
La vulve comprend:
- le mont de Vénus (ou mont du pubis, ou pénil),
- les formations labiales,
- le vestibule
- les organes érectiles.
Le mont du pubis est constitué d'une masse de tissus adipeux recouvert par la peau. La pilosité y est plus
ou moins abondante.
Les formations labiales comprennent:
- les grandes lèvres, replis cutanés avec un épiderme un peu kératinisé. Le derme de la face
externe renferme de nombreux follicules pileux, des glandes sébacées et sudoripares. Le derme de la face
interne ne renferme que des glandes.
- les petites lèvres (ou nymphes), séparées des grandes lèvres par le sillon inter-labial, forment 2
replis extensibles se dédoublant à l'extrémité antérieur pour former le capuchon et le frein du clitoris.
L'épiderme des petites lèvres est faiblement kératinisé. Le derme dépourvu de follicules pileux, renferme
de nombreuses glandes sébacées et sudoripares, ainsi que de nombreux corpuscules tactiles.
Le vestibule se situe entre les petites lèvres et le vagin. C'est au niveau du vestibule que s'abouche, sous le
gland du clitoris, l'urètre. Les glandes de Bartholin s'ouvrent dans le sillon vestibulaire près de l'orifice
vaginal. L'épiderme vestibulaire est peu kératinisé, le derme est pourvu de nombreux corpuscules tactiles.
Les organes érectiles sont représentés par le clitoris et les bulbes vestibulaires. Le clitoris est formé de 2
corps caverneux et se termine par une extrémité renflée, le gland du clitoris. Les bulbes vestibulaires sont
les analogues du corps spongieux et sont contenus dans la paroi du vestibule.
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