Reproduction : spermatogenèse
Organisation spatio-temporelle et efficacité

Citation

« L'esprit est un produit de l'organisation du cerveau tout comme la vie est un produit de l'organisation des molécules. »

François Jacob

Documentation web

Sommaire
  1. Reproduction
    1. Vue d'ensemble
    2. Reproduction chez le chien
    3. Reproduction chez le chat
  2. Anatomie du système génital
  3. Physiologie de la reproduction
    1. Mise en place pendant la période embryonnaire
      1. Gène majeur SRY dans la différenciation sexuelle
        1. Sexe génétique
        2. Sexe gonadique
      2. Pic de testostérone : sexe phénotypique
      3. Caractères sexuels secondaires
    2. Puberté
    3. Gamétogenèse
      1. Cellules germinales et cellules somatiques
      2. Méiose
      3. Spermatogenèse
        1. Spermatogenèse proprement dite
          1. Lieu de production
          2. Cellules spermatogènes
        2. Spermiogenèse
        3. Spermatozoïdes
          1. Structure des spermatozoïdes
            1. Tête
            2. Pièce intermédiaire
            3. Queue
          2. Maturation épididymaire des spermatozoïdes
          3. Mouvements des spermatozoïdes
            1. Structure du flagelle
            2. Mouvements dans le système génital
              1. Mouvements dans le système génital mâle
              2. Mouvements dans le système génital femelle
        4. Régulation de la spermatogenèse
          1. Cellules de sertoli
            1. Structure
            2. Fonctions
          2. Cellules de Leydig
          3. Stéroïdes testiculaires
          4. Autres molécules
        5. Organisation spatio-temporelle de la spermatogenèse
          1. Organisation temporelle
          2. Organisation spatiale
        6. Efficacité de la spermatogenèse
        7. Sperme
          1. Production du sperme
          2. Composition du sperme
      4. Ovogenèse
        1. Phase de multiplication des ovogonies
        2. Phase d'accroissement ou de croissance
        3. Phase de maturation
    4. Fonction ovarienne
      1. Vue d'ensemble de l'activité cyclique
      2. Évolution de la fonction ovarienne au cours de la vie
      3. Développement folliculaire
        1. Vue d'ensemble du développement folliculaire
        2. Sortie de la réserve ovarienne
        3. Croissance basale des follicules
      4. Cycle ovarien ou développement folliculaire terminal
      5. Cycle des voies génitales
        1. Cycle menstruel
        2. Cycle vaginal et vulvaire
    5. Coït ou copulation
      1. Coït chez le chien
      2. Coït chez le chat
      3. Érection
        1. Corps érectiles du pénis
        2. Mécanisme de l'érection
          1. Mécanisme général
          2. Particularités spécifiques
        3. Physiologie de l'érection
          1. Système orthosympathique et parasympathique
            1. Centre médullaire dorso-lombaire orthosympathique
            2. Centre médullaire sacré parasympathique
          2. Sytème nerveux somatique
        4. Déclenchements de l'érection
          1. Érection psychogène
          2. Érection réflexe
          3. Érection du sommeil paradoxal
        5. Mécanisme moléculaire
      4. Éjaculation
        1. Sperme
          1. Production
          2. Composition
        2. Physiologie de l'éjaculation
          1. Emission du sperme
          2. Expulsion du sperme
    6. Fécondation
  4. Gestation
    1. Vue d'ensemble
    2. Préimplantation
    3. Nidation
    4. Embryogenèse
      1. Annexes foetales
      2. Placenta
      3. Développement embryonnaire
    5. Gestation chez la chienne
    6. Gestation chez le chat
    7. Alimentation de la mère pendant la gestation
  5. Parturition (mise bas)
    1. Vue d'ensemble
    2. Physiologie de la parturition
    3. Parturition chez la chienne
    4. Parturition chez la chatte
  6. Lactation 

Bibliographie

La spermatogenèse débute à la puberté, grâce à la poussée de testostérone, dans les tubes séminifères des testicules.

Au cours du trajet épididymaire, les spermatozoïdes achèvent leur spermiogenèse et subissent une maturation qui les rend mobiles et fécondants.

Ils sont stockés dans la queue de l'épididyme.

Chaque spermatozoïde provient d'une fratrie qui dérive d'une même spermatogonie Ap. Dans chaque tubule séminifère contourné, un phénomène identique se produit.

Organisation temporelle de la spermatogenèse

Spermatogenèse
Spermatogenèse
(© vetopsy.fr)

La durée totale de la spermatogenèse dépend de l'espèce.


Le cycle spermatogénétique est le laps de temps pour produire un spermatozoïde à partir d'une spermatogonie est constant dans chaque espèce :

  • 54 jours chez le chien,
  • environ 2 mois chez le chat
  • 74 jours chez l'homme
  • 52-53 jours chez le rat, 35 chez la souris,
  • 54 jours chez le taureau.

Chaque étape de la spermatogenèse est constante en durée.

Chez l'homme, 16-18 jours pour les spermatogonies Ap, 7,5 à 9 pour les spermatogonies B, 23 jours pour les spermatocytes I, 1 jour pour les spermatocytes II, 23 jours pour les spermatides.


Le cycle de l'épithélium séminal correspond au temps pour qu'une autre spermatogonie entame un processus identique au même endroit.

Ce cycle est également constant et dépendant de l'espèce.

  • D'une part, les spermatogonies sont informées par un compteur de temps qui initialise la division.
  • D'autre part, dans une partie de tubule, au même endroit, toutes les cellules souches fonctionnent de manière synchronisée, en temps absolu, pour initier la spermatogenèse.

En effet, les spermatogonies de même génération et leurs descendantes sont unies par des ponts cytoplasmiques qui leur permettent une différenciation synchrone.

Spermatogenèse humaine
Spermatogenèse humaine

Ce cycle de l'épithélium séminal et est de :

  • 13 jours chez le rat, 8,6 chez la souris,
  • 13,6 chez le chien,
  • 13,5 jours chez le taureau,
  • 16 jours chez l'homme.

Nous avons vu que les cellules formées se déplacent progressivement de la périphérie (lame basale) vers la lumière du tube séminifère.


Comme les durées des cycles spermatogénétique et de l'épithélium séminal sont constantes, on observe les quatre stades distincts dans une section transversale d'un tube séminifère.
Toutes ces particularités montre une organisation temporelle de la spermatogenèse.


Aucune hormone ne peut intervenir pour changer ce laps de temps, ce qui montre l'importance des facteurs intrinsèques dans cette régulation.

Organisation spatiale de la spermatogenèse

Si on déroule un tube séminifère et qu'on y effectue des coupes transversales, un point semble le départ d'une différenciation que l'on nomme onde spermatogénique.

Onde spermatogenènique
Onde spermatogenénique
(© vetopsy.fr d'après Johnson)

Grossièrement, on retrouve des cellules au même stade d’évolution, de manière répétitive le long des tubes séminifères dans l’ordre numérique des stades du cycle qui s'éloigne de chaque côté d'un point hypothétique.


Cette onde spermatogénique montre une organisation spatiale de la spermatogenèse.



Les cellules de Sertoli seraient essentielles à cette organisation spatio-temporelle de la spermatogenèse par leurs nombreuses fonctions.

Les cellules de Sertoli forment la charpente des tubes séminifères, servent de cellules nourricières et sécrètent de nombreux médiateurs chimiques qui interviennent dans la régulation de la spermatogenèse.

Leur composition évolue de manière cyclique et ce, à la puberté, avant la spermatogenèse, ce qui semble montrer un rôle essentiel dans celle-ci.

Efficacité de la spermatogenèse

Chez la majorité des mammifères, l’efficacité de la production de spermatozoïdes est d'environ 25 millions de spermatozoïdes par jour et par gramme de testicule.

Espèces
Age
puberté
Poids
du corps (kg)
Poids des deux testicules (g)
Production
/jour (109)
Production
/jour/g
testicule (106)
Volume
éjaculat
(ml)
Nbr de spermatoz
/éjaculat
(106)
Rat
40-50 j
0,3
4
0,0886
23
58
Chien
10-12 m
1-100
14-40
2-25
60-540
Chat
9 m
4-8
3
0,01-0,3
150-280
Taureau
9-12 m
1200
800
7,5
12
3-5
6000
Etalon
13-24 m
1000
340
5,3
16
50-100
7000
Bélier
112-185 j
100
500
9,5
21
0,3-1
4000
Verrat
5-8 m
200
720
16,2
23
200-250
15000
Lapin
6-7 m
4
6
0,016
25
0,4-0,6
120
Homme
12-13 a
70
40
0,2
5
3,5
200

ReproductionAnatomie du système génitalReproduction du chienReproduction du chat
Physiologie de la reproductionMise en place (période embryonnaire)Puberté
GamétogenèseMéioseSpermatogenèseSpermiogenèseSpermatozoïdes
Organisation spatio-temporelleCellules de Sertoli et régulation
Cellules de Leydig et régulationSpermeOvogenèseCycles oestraux
Coït ou copulationFécondationGestation
Développement des annexesDéveloppement de l'embryon
ParturitionLactation

Bibliographie
  • Johnson M. H., Everritt B. J. - Reproduction - De Boeck Université, Saint-Laurent, 298 p., 2002
  • Thibault Ch., Levasseur M.C. - La reproduction chez les mammifères et l'Homme - Ellipse Editions Marketing S.A., Paris, 928 p., 2001
  • Vaissaire J.-P. - Sexualité et reproduction des mammifères domestiques et de laboratoire - Maloine S.A. Editeur, Paris, 457 p., 1977 -
  • Fontbonne A., Levy X., Fontaine E., Gilson C. - Guide pratique de la reproduction canine et féline - MED'COM, Paris, 272 p., 2007
  • Atlas d'histologie humaine et animale
  • School of Anatomy and Human Biologie
  • Marieb E. N. - Anatomie et physiologie humaines - De Boeck Université, Saint-Laurent, 1054 p., 1993