Physiologie de la grossesse

JJ Leddy

Objectifs d'apprentissage4139 Définir les événements qui précèdent la fécondation : ovulation, transport tubaire,

activation du sperme, capacitation du sperme, transport du sperme, réaction acrosomique.

4140 Décrire les événements moléculaires et cytologiques qui mènent à la fécondation : liaison du sperme à la zone pellucide, liaison du sperme à l'oolemme, décondensation du sperme et formation du pronucléus, formation des

pronucléus masculin et féminin, première division par clivage.4141 Décrire les aspects biochimiques et moléculaires de la vie de l'embryon avant

l'implantation. 4143 Décrire le contenu génétique de l'ovule et du spermatozoïde immédiatement avant la

conception. 4144 Expliquer la division méiotique au moment de la conception et son effet sur le

développement du foetus. 4145 Décrire le processus de fécondation, en ce qui a trait à la préparation de l'ovule et à

celle des spermatozoïdes, puis à l'union des gamètes.4146 Décrire les transformations et adaptations physiologiques qui surviennent pour que

l'embryon puisse s'implanter.4147 Expliquer la fonction du placenta du point de vue du métabolisme, du transport, ainsi

que des sécrétions paracrines et endocrines.

Objectifs d'apprentissage

4148 Nommer les deux composantes du placenta. 4149 Énoncer les ressemblances et les différences entre les caractéristiques histologiques

et fonctionnelles de l'épiblaste et de l'hypoblaste.4150 Définir le terme réaction déciduale. 4151 Expliquer le processus de vascularisation de l'embryon. 4152 Décrire l'anatomie et la physiologie de la circulation placentaire. 4142 Expliquer le rôle physiologique du corps jaune, de l'ovulation jusqu'au début de la

gestation. 4154 Expliquer les changements physiologiques normaux associés à la grossesse, dans

les seins, l'appareil cardiovasculaire, le système hématologique, le tube digestif, l'appareil génito-urinaire, l'utérus, les ovaires, l'hypophyse et l'hypothalamus.

4153 Décrire l'anatomie et la physiologie de la circulation cardiovasculaire foetale. 10546 Décrire les adaptations physiologiques du corps en présence d'hémorragie, y

compris les signes et symptômes cliniques résultant de ces adaptations.10547 Expliquer et reconnaître les adaptations à la grossesse qui protègent contre les

hémorragies durant le travail.

Plan

1. Fertilisation, implantation et développement pré/embryonnaire

2. Placenta

3. Hormones de la grossesse

4. Changements physiologiques chez la mère

Capacitation• Étape, suite à l'éjaculation, permettant aux spermatozoïdes

d'acquérir le pouvoir fécondant

• pendant cette période, – les substances inhibitrices (facteurs décapacitants) sont diluées ou

éliminées par le passage des spermatozoïdes dans le mucus cervical– il y a perte de cholestérol et redistribution des protéines membranaires– augmentation de la perméabilité au calcium et acquisition d'une

hypermotilité (hyperactivation du flagelle) qui facilite le mouvement à contre-courant dans les trompes utérines

– préparation des membranes pour permettre la liaison à la zone pellucide et la fusion de l'acrosome (réaction acrosomique)

• ces étapes ne doivent pas nécessairement avoir lieu dans les voies génitales féminines

Fécondation et développement prénatal

Fécondation

(long voyage du vagin à l'utérus et aux trompes utérines !)

– 250 000 000 spermatozoïdes (vagin)– 100 000 spermatozoïdes (utérus)– 50-100 spermatozoïdes (trompe utérine)

• Les spermatozoïdes font face à plusieurs obstacles: écoulement du vagin, acidité vaginale, mucus cervical, choix d'une trompe, long trajet vers l'ovocyte relâché

• En circonstances normales, les spermatozoïdes se rendent dans les trompes utérines en 2-7 heures

Textbook of Endocrinology, Griffin

Chimiotactisme et/ou

thermotactisme

Spermatozoïdes

attendant

la capacitation

demeurent dans

l’isthme

• L'ovocyte/cellules du cumulus relâchés par l'ovaire se déplace grâce au péristaltisme et aux battements des cils des trompes

• ovocyte demeure viable pour ~24 h (48 max)

• spermatozoïdes peuvent survivre jusqu’à 5 jours

• probablité de fertilisation est plus favorable si les spermatozoïdes sont présents entre 3 jours avant à 1 jour après l'ovulation

• La fertilisation a normalement lieu dans l'ampoule des trompes utérines

• 1 spermatozoïde féconde 1 ovocyte de 2e ordre

FécondationZP3

réaction acrosomique

réaction corticale

• spermatozoïdes se faufilent parmi les cellules granuleuses entourant l'ovocyte

• contact avec les protéines de la zone pellucide (ZP) stimule la réaction acrosomique (relâchement d'enzymes hydrolytiques)

• fusion du spermatozoïde avec l'ovocyte stimule une augmentation de Ca++ qui entraîne la réaction corticale(durcissement de la zone pellucide empêchant l'entrée des autres spermatozoïdes)

Spermatozoïde déclenche une vague de calcium intracellulaire

l'augmentation du Ca++ intracellulaire déclenche la réaction corticale ainsi que la fin de la méiose de l'ovocyte (arrêtée à la métaphase II)et la fusion des noyaux mâle (n) et femelle (n) pour former le zygote (2n)

- produit de la fécondation est un zygote (diploïde)

- développement prénatal est divisé en 3 phases:

1) pré-embryonnaire: 0-2 semaines

2) embryonnaire: 3-8 semaines

3) du foetus: 9-38 semaines

- période de gestation normale = 270 ± 14 joursà partir la fertilisation

1. Développement pré-embryonnaire (0-2 sem)

- plusieurs divisions mitotiques (1ère = 24 h)

Le zygote s'arrête à l'isthmepuis à la jonction tubulo-utérine avant de passer à l'utérus (jour 3 = stade morula). Pendant ce trajet, il perd les cellules granuleuses entourant la zone pellucide.

3 j

7 j

1. Développement pré-embryonnaire

Le blastocyste flotte librement dans l'utérus pendant les jours 4-6 jours

Pendant ce temps, la zone pellucide dégénère (éclosion) ce qui permettra un contact direct entre le blastocyste et l'endomètre

c'est à ce point (approx. jour 7 après la fertilisation) qu'il y a implantation

blastocyste contient 2 groupes de cellules: embryoblaste: amas de cellules qui formera l'embryon

trophoblaste: cellules entourant l'embryon (cytotrophoblastes et syncitiotrophoblastes) qui participent à la formation du

placenta

IMPLANTATION DU BLASTOCYSTE

• les syncytiotrophoblastes envahissent l'endomètre • permettra une zone pour les échanges entre le mère

(endomètre modifié = caduque) et l'embryon / foetus (villosités chorioniques)

l'embryon digère l'endomètre et se nourrit à même les sécrétions utérines (nutrition histotrophique)

en attendant le contact (indirect) avec le système sanguin maternel (nutrition hémotrophique)

implantation: blastocyste s'attache à (~ 7 j) l'endomètre de l'utérus

(réceptivité maximale)

réceptivité maximale

Sites d'implantation normale

Sites d'implantation ectopique

• trompes utérines (95%)• ovaires• abdominales• col utérin

Taux de faillite de l'implantation

• ~15% des ovules fertilisées sont perdues avant l'implantation

• 20-25% des blastocystes implantés sont perdus avant qu'on puisse les détecter par des moyens cliniques

• 15% des grossesses détectables par des moyens cliniques se terminent de façon prématurée

Les syncytiotrophoblastes envahissent l'endomètre et forment des lacunes

Les syncytiotrophoblastes font contact avec les veines puis les artères maternelles … créant ainsi une communication entre les lacunes et la circulation maternelle. De plus, la prolifération des cytotrophoblastes forme les villosités chorioniques primaires.

Pré

em

bry

on

nair

e

Les cellules qui formeront l'embryon (bouton embryonnaire ou l'embryoblaste) se transforment en épiblaste et hypoblaste. L'épiblaste deviendra l'amnios et les feuillets embryonnaires tandis que l'hypoblaste deviendra le sac vitellin

épiblaste

hypoblaste

amnios

épiblaste embryonnaire

sac vitellin

ectoderme

mésoderme

endoderme

Lignées cellulairessuite à la gastrulation

bouton embryonnaire

3 feuillets embryonnaires primitifs, suivi de la formation des différents organes

Ectoderme: tissu nerveux, peau, cornée, émail

Mésoderme: muscles, cartilages, os, organes génito-urinaires (uretères, reins, gonades)

Endoderme: épithélium du tube digestif, des poumons, des conduits génitaux, de l'urètre et la vessie

2. Développement embryonnaire (3-8 sem)

pour votre information

pour votre information

Em

bry

on

nair

e

3. Développement fœtal (9+ sem)

- fœtus est un être ayant tous les organes dontcertains sont fonctionnels (cardiovasculaire) alors que d'autres ne le sont pas encore (poumons)

le développement fœtal implique doncune période où il y a maturation des organes

pour votre information

Em

bry

on

nair

eFoeta

l

Rôles du placenta

placenta: - organe temporaire formé par le foetus (villosités chorioniques) et la mère (caduque ou

decidua)- tissu très vascularisé permettant unéchange entre la mère et le foetus au niveau

des gaz (oxygène et CO2)des nutriments, des ions,de l'élimination des déchets

• en temps normal, il n'y a pas de contact direct entre le sang de la mère et celui de l'enfant

• aussi glande endocrine produisant beaucoup d'hormones

• placentation: formation du placenta (9-12 semaines)

Caduque (decidua)• L'endomètre de la grossesse se nomme decidua ou caduque.

• Réaction déciduale:– Changement histologique au niveau de l'endomètre utérin, surtout

au niveau des cellules stromales qui deviennent confluentes et qui s'engorgent de glycogène et de lipides.

– Ces changements ont lieu suite à une exposition prolongée à la progestérone, comme lors d'une grossesse

• On retrouve:

– Caduque basale (decidua basalis) à l'endroit de l'implantation– Caduque capsulaire (decidua capsularis) qui entoure le chorion– Caduque pariétale (decidua parietalis) qui tapisse la paroi utérine

• Avec le développement fœtal, la caduque capsulaire vient rejoindre la caduque pariétale et les deux parois de fusionnent

Caduque (decidua)

123456

Decidua parietalisDecidua capsularisDecidua basaliscavité utérineChorionVillosités chorioniques

8e semaine:

78

liquide amniotiqueDecidua capsularis et decidua parietalis fusionnées

12e semaine:

mère

foetusCreazione di Adamo

Decidua basalis

Villositéschorioniques

PLACENTA

Placenta: villosité chorionique + caduque (décidua)

fibronectinefœtale (fFN)est uneglycoprotéine servant de « colle » tissulaire entre le chorion et la caduque- sa présencedans les sécrétions cervicales (sem 22-35)peut indiquerun travail prématuré

Hormones de la grossesse

hCG

hPL oestrogènes

progestérone

hCG (gonadotrophine chorionique humaine):

1) sécrétée par les trophoblastes de l'embryon (syncytiotrophoblastes)2) cellules cibles: le corps jaune (via récepteurs LH-hCG)

• embryon doit signaler sa présence (par la gonadotrophine chorionqiue -- hCG) sinon le corps jaune dégénère

• tests de grossesse: détection de βhCG dans l'urine maternel (en partant de 9-10 j après la fécondation)

hCG: fonctions

• hCG se lie aux récepteurs LH-hCG et assure la survie du corps jaune pour au moins 7-8 semaines allant jusqu'à 12 semaines

• si le corps jaune est perdu,

• < 7e semaine avortement spontané• 7-12 semaines réponse variable• 12 semaines + avortement pas attribuable au corps

jaune

• à la fin de la période de transition, le placenta produit normalement assez de progestérone pour soutenir la grossesse

progestérone

hCG (gonadotrophine chorionique humaine)

Après 12 sem, contributions du hCG et du corps jaune diminuent

Au début, les niveaux doublent à chaque 48-60 hrs

hCG (gonadotrophine chorionique humaine):

• hCG est également importante pour stimuler la sécrétion de la testostérone chez l'embryon mâle lors du développement

• hCG stimule la sécrétion derelaxine:

– effets hémodynamiques (débit cardiaque, débit sanguin rénal, osmolarité)

– remodelage du tissu connectif des voies reproductrices– inhibition des contractions utérines

hCG (gonadotrophine chorionique humaine):

Hyperemesis gravidarum: hypothèses

relation entre niveaux hCG et nausées ??? Hum Reprod Update. 2005

Sep-Oct;11(5):527-39

• produite d'abord par le corps jaune puis par le placenta à partir de la 8e semaine

• synthétisée à partir du cholestérol-LDL en provenance de la mère

• “maintient l'endomètre”• soutien le développement du zygote en stimulant

les sécrétions dans les trompes utérines et au niveau de l'endomètre

• inhibe les contractions utérines

Progestérone

LDL

synthèse

• stimule le développement des lobules/alvéoles des glandes mammaires

Oestrogènes

• produits, initialement, par le corps jaune puis par le placenta

• l'oestradiol est toujours l'œstrogène prédominant mais on retrouve aussi de l'oestriol et de l'oestrone

• puisque le placenta ne possède pas de 17-alpha hydroxylase, la voie de production placentaire d'oestrogènes nécessite une coopération maternelle-foetale

Oestrogènes17 alpha hydroxylasen'est pas présente dans le placenta …on doit donc trouverune autre façon desynthétiser l'estradiol

synthèse

Oestrogènes

l'oestradiol (E2) provient des précurseurs de la mère et du fœtus

quant à l'oestriol (E3), sa synthèse dépend presqu'exclusivement des précurseurs d'originefœtale (16 alpha OH-DHEA-S)

DS= déhydroépiandrostérone sulfate ou DHEA-S; E1=oestrone; E2=oestradiol E3= oestriol

oestriol peut donc servir comme marqueur de l'état de santé du foetus

Synthèse:progestérone , oestradiol , oestriol

Oestrogènes• “maintient l'endomètre”

• aident à préparer les contractions utérines

• croissance des conduits dans les glandes mammaires

• les oestrogènes et progestérone contribuent à la rétroinhibition de FSH et LH maternels pendant la grossesse

• Hormone placentaire lactogène humaine (hPL) ou hormone chorionique somatotrope (hCS)

– fait partie de la famille des hormones de croissance (GH) et de la prolactine

– sécrétée par le placenta (syncytiotrophoblastes)

– sécrétion commence entre la 4e et 10e semaine et augmente de façon continue

– se retrouve plutôt dans le plasma maternel– effet diabétogénique ou “anti-insuline” chez la mère– stimule la lipolyse pour libérer les acides gras

• augmente la production de corps cétoniques (épargne le glucose)

• Hormone relâchant la corticotropine (CRH)

– provient de l'hypothalamus du fœtus ainsi que du placenta en fin de grossesse

– stimule le relâchement de ACTH qui stimule la libération de DHEA-S et de cortisol des glandes surrénales fœtales

– joue un rôle dans la parturition

• Polypeptide relié à la parathormone (PTHrP)– favorise la formation de cartilage en stimulant la

prolifération des chondrocytes, le développement de la glande mammaire, le passage de calcium dans le lait et à travers le placenta

Tests de dépistage

Marqueurs utilisés par lesTests de dépistage prénataux:

PAPP-A: 'protéine plasmatique reliée à la grossesse' produite par le placenta

hCG

Oestriol

Alpha-fétoprotéine(protéine formée par le sac vitellin puis le foie du fœtus)

Modifications anatomiques

organes génitaux (col/intérieur du vagin) deviennent plus vascularisés (signe de Chadwick)

• augmentation du volume des seins• pigmentation des aréoles devient plus foncée

• augmentation de la pigmentation du nez et des joues

(chloasma = masque de grossesse)

• pigmentation de la peau abdominale (linea nigra)

Effets de la grossesse chez la mère

Chloasma ou mélasma Linea nigra

angiome

érythème palmaire

vergetures

Modifications physiologiques

Système cardiovasculaire:

• ↑ fréquence cardiaque (10 bpm) mais surtout ↑ volume systolique

• débit cardiaque: + 25-40%

• utérus réduit le retour veineux en provenance de la moitié inférieure du corps– œdème au niveau des jambes– veines variqueuses

CO = HR x SV

Système cardiovasculaire:• tension artérielle ne devrait pas être élevée

– la résistance périphérique totale diminue (telle qu’illustrée par la baisse de tension diastolique)

– La tension retourne à la normale en fin de grossesse

Modifications physiologiques

Sang

volume sanguin: + 40-45%

- pour répondre aux besoins de l'utérus

- pour protéger en cas de saignement

- pour atténuer l'impact de la réduction de retour veineux au coeur

Modifications physiologiques… sang

[Hb]: réduction apparente par dilution

car érythrocytes augmente moins

que le plasma (anémie physiologique)

• fer: – apport nutritionnel doit être plus élevé pour soutenir

l'érythropoïèse– puisque les réserves de fer chez la femme sont

normalement basses, on recommande l'ajout d'un supplément de fer

• état de coagulation augmenté– augmentation des facteurs

de coagulation et réduction desanticoagulants (protéines C/S)

• diminution du point de réglage de l'osmolalité maternelle (vs le fœtus)

• système respiratoire:– rythme respiratoire ne

change pas

– volume courant augmente ce qui augmente la ventilation alvéolaire (VA) … donc pCO2 maternel diminue

– en partie, cette diminution favorise le transfert du CO2 fœtal vers la mère

– augmentation de l'utérus diminue la capacité résiduelle fonctionnelle / volume résiduel

• Métabolisme(insuline)

– résistance relativeà l’effet de l’insuline

– stimulation de la lipolyse pour libérer les acides gras

• Métabolisme(thyroïde)

– homologie entre le hCG et le TSH fait en sorte que le hCG peut stimuler la production de thyroxine lorsque les niveaux de hCG sont très élevés (1er trimestre)

– les niveaux de TSH (thyrotropine) serait sous la normale alors que les niveaux de thyroxine seraient appropriés

TSH

• système digestif:– ↑ nausées, constipation; motilité par …– ↑ reflux oesophagien– ↑ calculs biliaires (stase); – hémorroïdes

• système urinaire:– filtration glomérulaire augmente– miction plus fréquente (nuit)– dilatation du bassinet, calices, uretères

• progestérone (relaxation) ou pseudo-obstruction en fin de grossesse par l'utérus

1ère

grossesse

grossessesubséquente

Effacement du col utérinProstaglandines (PGE2)

boucle de feedback positif

Rôle de l'ocytocine:- en provenance de la neurohypophyse- étirement du col utérin stimule le relâchement de l'ocytocine qui stimule les contractions utérines qui étirent le col. - l’ocytocine stimule également l’expulsion du lait des glandes mammaires.

Délivrance du placenta

ocytocine

contractions du myomètre

vaisseaux sanguins comprimés (PGF2α )

décollement du placenta

Circulation foetale

Le sang se dirige vers le placenta dans les artères ombilicales. Une fois oxygéné, il retourne au fœtus par la veine ombilicale.Le ductus venosus permet de contourner le foie.Le foramen ovale permet le passage du sang de l'oreillette droite à l'oreillette gauche. Le ductus arteriosus permet au sang des artères pulmonaires de passer à l'aorte sans passer par la haute résistance des poumons.

Suite à la naissance, Atrophie des artères et de la veine ombilicales (ligament rond du foie) ainsi que le ductus venosus.

Fermeture du foramen ovale.

Obturation du ductus arteriosus (ligament artériel). Ce processus est sensible à pO2 et au retrait de prostaglandines maternelles*.