La fécondation est un processus biologique fondamental qui marque le début de la vie humaine. C'est l'union d'un spermatozoïde et d'un ovule, aboutissant à la formation d'une cellule unique appelée zygote. Comprendre les étapes de la fécondation est essentiel pour appréhender la reproduction humaine, la fertilité et les technologies de procréation assistée.
I. Définition de la Fécondation
La fécondation est la fusion d'un gamète mâle (spermatozoïde) et d'un gamète femelle (ovule) pour former une cellule œuf. Cette cellule œuf, ou zygote, contient le matériel génétique combiné des deux parents et est à l'origine d'un nouvel individu. La fécondation marque le début de la grossesse.
II. Conditions Préalables à la Fécondation
Plusieurs conditions doivent être réunies pour qu'une fécondation puisse avoir lieu:
1. L'Acte Sexuel
L'acte sexuel est un préalable indispensable. Au cours de ce contact intime, l'homme introduit son pénis en érection dans le vagin de la femme afin d'y déposer, après éjaculation, quelques millilitres de sperme. L'érection correspond à un afflux de sang réflexe dans les corps caverneux du pénis : en l'absence d'érection (impuissance), l'acte sexuel n'aurait pas lieu. Cependant, tout acte sexuel ne conduit pas forcément à une fécondation car la fécondité de la femme dépend de la vie brève des spermatozoïdes et de l'ovule.
2. La Période de Fécondité de la Femme
La fécondation est possible uniquement pendant une période limitée du cycle menstruel de la femme, appelée période de fécondité. Cette période s'étend environ du 9e jour après les règles, jusqu'au 16e jour du cycle car les spermatozoïdes peuvent survivre environ 5 jours dans les voies génitales féminines, tandis que l'ovule, plus fragile, meurt 2 jours après l'ovulation. Tout acte sexuel non protégé, réalisé dans cet intervalle, peut donc conduire à une naissance. Remarque : le jour d'ovulation peut légèrement varier en fonction de la durée du cycle et des femmes.
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3. L'Ovulation
L'ovulation est le processus par lequel un ovule mature est libéré par l'ovaire. Chez la femme, les ovocytes se développent dans les ovaires. Comme l’homme a deux testicules, la femme a deux ovaires (droit et gauche). À la naissance, les ovaires ont déjà leur réserve définitive d’ovocytes, des milliers, dont quelques-uns seulement seront fécondés. Au début de chaque cycle, cinq à dix follicules existent sur chaque ovaire. L’un d’entre eux, vers le cinquième jour du cycle, devient le follicule dominant. Il grossit jusqu’au 14e jour. Les autres disparaissent. Le follicule dominant s’ouvre alors, libère l’ovocyte fécondable qui se place sur les franges mobiles de la trompe. L’ovulation a lieu en moyenne 14 jours après le début des dernières règles. L’ovule se déplace ensuite dans les trompes de Fallope en direction de la cavité utérine. Après l’ovulation, la fécondation peut avoir lieu pendant 24 heures.
4. La Mobilité et la Viabilité des Spermatozoïdes
Après le rapport sexuel et l'éjaculation, quelques centaines de millions de spermatozoïdes contenus dans le liquide séminal vont entrer en compétition les uns avec les autres pour se frayer un chemin dans l'utérus et vers l'ovule. Lors du rapport sexuel, 300 millions de spermatozoïdes par mm3 de sperme sont expulsés dans le vagin de la femme. Ils se déplacent à la vitesse de 2 à 3 mm/min, et atteindront l’ovule au bout de 2h environ. Les « meilleurs » spermatozoïdes franchissent de nombreux obstacles (sécrétions vaginales et utérines, cils de l’utérus), qui protègent habituellement l’appareil génital féminin des microbes. Rappelons que des spermatozoïdes peuvent rester mobiles voire fécondants jusqu’à 5 jours en période pré-ovulatoire.
5. Absence de Contraception
Le non-usage d'une contraception est donc nécessaire à la réussite d'une fécondation. On désigne par contraception, l'ensemble des moyens qui permettent de contrôler les naissances. Les couples peuvent ainsi avoir des enfants seulement lorsqu'ils le désirent. L'emploi du préservatif pour l'homme, l'utilisation de la pilule contraceptive ou du stérilet pour la femme sont trois de ces méthodes qui visent à empêcher une grossesse en cas de rapport sexuel.
III. Étapes de la Fécondation
La fécondation est un processus complexe qui se déroule en plusieurs étapes:
1. Rencontre du Spermatozoïde et de l'Ovule
Les spermatozoïdes émis au fond du vagin remontent l'utérus grâce aux battements de leur flagelle et atteignent la région antérieure de la trompe utérine où se trouve l'ovule après sa libération. Au cours de ce voyage, beaucoup de spermatozoïdes vont être perdus et seuls environ dix d'entre eux parviennent au voisinage du gamète femelle. La fécondation humaine qui se déroule dans les voies génitales féminines est donc une fécondation interne : car les gamètes des deux sexes sont des cellules fragiles qui ne peuvent supporter une perte d'eau.
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2. Pénétration du Spermatozoïde dans l'Ovule
Un seul spermatozoïde parmi les millions présents, va finalement parvenir à rencontrer l'ovule et à s'y introduire après avoir percé sa membrane extérieure : c'est la fécondation. Seule une centaine de spermatozoïdes arrivent au niveau des trompes de Fallope où se trouve l’ovule. Un seul spermatozoïde peut traverser la paroi de l’ovule pour le féconder. Une fois la barrière qui protège l’ovule est franchit par le gamète mâle. Il déverse son contenu: le noyau du spermatozoïde fusionne avec celui de l’ovule, pour n’en faire qu’un, c’est la fécondation. Dès cette rencontre, l'ovocyte devient immédiatement imperméable aux autres spermatozoïdes, pour que la monospermie soit bien respectée.
3. Formation du Zygote
Une quinzaine d'heures après la pénétration du gamète mâle dans l'ovule, le noyau du spermatozoïde et celui de l'ovule finissent par s'unir. Cette fusion des deux noyaux des deux gamètes aboutit à la formation d'une seule cellule : la cellule œuf qui sera à l'origine d'un nouveau petit homme. Il se créé alors une cellule œuf qui ne va pas cesser de diviser formant un embryon qui se fixera une semaine après la fécondation sur la muqueuse utérine, on parle alors de nidation.
4. Segmentation et Migration de l'Œuf
Dans la semaine qui suit la fécondation de l'œuf, celui-ci se divise plusieurs fois pour donner 2, 4, 8, 16, 32 cellules et ainsi de suite jusqu'à ce que se forme un massif de cellules, faisant penser à une mûre, appelé morula. Parallèlement, l'œuf en division se déplace vers l'utérus, grâce aux contractions de la trompe et aux battements des cils de sa paroi. Pendant 3 à 4 jours après la fécondation, l'œuf va descendre le long des trompes.
5. Nidation
L'embryon atteint l’utérus. Il se fixe à sa paroi (l’). On parle alors de nidation. L’embryon reste ensuite dans l’utérus, où il poursuit son développement. A J5 il arrive dans l'utérus et 7 jours après la fécondation il vient se nider dans l’endomètre, sous l'effet de la sécrétion de progestérone qui le prépare. S'il est bien préparé grâce aux stimulations hormonales, les cellules s'implantent dans les tissus : c'est la nidation. Cette étape n'est pas systématique, puisque trois fois sur quatre en moyenne, l'œuf ne parviendra pas à se nider, et il n'y aura donc pas de grossesse.
IV. Conséquences de la Fécondation
La fécondation a plusieurs conséquences importantes:
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1. Début de la Grossesse
La fécondation marque le début de la grossesse. Dès lors, le corps de la femme subit des changements hormonaux et physiologiques importants pour soutenir le développement de l'embryon puis du fœtus.
2. Formation d'un Nouvel Individu
Il est facile de concevoir que le bébé qui résultera de cette fécondation puisse ressembler à ces parents car il est le fruit d'un mélange héréditaire de son père et de sa mère à cause de l'information génétique contenue dans les noyaux des deux gamètes. Mais le mélange des caractères héréditaires parentaux est aléatoire et l'enfant est unique. En biologie, on a l'équation suivante : 1 + 1 = un autre !
3. Développement Embryonnaire et Fœtal
Après la nidation, l'embryon se développe progressivement dans l'utérus. Durant les deux mois qui suivront, tous les organes se mettront en place, l'embryon prendra forme humaine, on le nommera alors fœtus. Durant les deux premiers mois de grossesse, l'ensemble des organes se met en place. C'est la période embryonnaire, à la fin de cette période l'embryon mesure 30 mm ;A partir de troisième mois de grossesse les organes se développent, l'embryon prend forme humaine, on le nomme fœtus.
4. Rôle du Placenta et du Cordon Ombilical
Durant ces deux périodes des échanges entre l'organisme maternel et l'embryon puis entre l'organisme maternel et le foetus, sont réalisés au niveau du placenta. Le placenta représente une grande surface richement vascularisée qui permet d'assurer les besoins de l'embryon et du fœtus en développement. L'embryon puis le fœtus, sont reliés au placenta par le cordon ombilical contenant des vaisseaux sanguins reliés au sang maternel. Au cours des 9 mois de grossesse, le bébé se développe grâce aux nutriments et au dioxygène apportés par le sang maternel. A son tour il produit des déchets ( dioxyde de carbones et déchets azotés) qui seront éliminés par les reins et les poumons de la maman par le biais de la circulation sanguine. Un tel processus est permis grâce au placenta, un organe qui représente une grande surface d’échange (15 m²), et qui a un rôle de filtre afin que certaines substances ou parasites ne perturbent pas le développement du bébé. Pourtant certains produits (alcool, tabac cannabis) et/ou virus sont capables de franchir cette barrière et occasionner des malformations ou des retards mentaux voir la mort du bébé.
V. Problèmes de Fécondation et Assistance Médicale
En France, environ un couple sur huit consulte en raison de difficultés qu'il rencontre à concevoir un enfant. On parle d’infertilité lorsqu'il n'y a pas de grossesse malgré des rapports sexuels non protégés pendant une période d’au moins 12 mois. Cependant, de plus en plus de couples rencontrent des difficultés à procréer, et doivent avoir recours à la procréation médicalement assistée.
1. Fécondation In Vitro (FIV)
C'est en 1978 que naît Louise Brown, le premier nouveau-né FIV, né d'une fécondation hors du corps de la femme. La procédure de fécondation in vitro débute par l'hyper stimulation de la femme à l'aide de FSH injectable à haute dose, afin de lui permettre de sécréter un grand nombre de follicules. Une fois ces follicules arrivés à maturité, on déclenche l'ovulation avec une injection d'hormone LH. Puis, les ovocytes contenus dans les follicules sont ponctionnés sous contrôle échographique, juste avant l'ovulation. L'opération se déroule souvent sous anesthésie générale et dure une vingtaine de minutes. Le même jour, l'homme effectue un prélèvement de sperme, qui est récupéré et placé dans une petite boite, avec les ovules ponctionnés de la femme. Le résultat de la fécondation s'observe à peu près vingt heures plus tard. Le taux de réussite par embryon est de l'ordre de 15% à 20%. Auparavant, on implantait plusieurs embryons (2 à 3) pour multiplier les chances de réussites, mais il y avait un taux important de grossesses multiples !
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