Introduction
La fertilité masculine, un pilier de la reproduction humaine, repose sur la production continue de spermatozoïdes fonctionnels, capables de féconder un ovule et d'initier une grossesse. Ce processus complexe, appelé spermatogenèse, est finement régulé et influencé par divers facteurs, notamment l'âge et la température. Cet article explore en détail la spermatogenèse, le rôle des spermatozoïdes, les facteurs influençant la fertilité masculine et le trajet des spermatozoïdes.
La Spermatogenèse : Un Processus Continu
La spermatogenèse est le processus de production de spermatozoïdes qui se déroule dans les tubules séminifères des testicules. À partir de la puberté, l'homme commence à produire des gamètes, les spermatozoïdes. Cette production est quantitativement très importante, avec des centaines de millions de spermatozoïdes fabriqués chaque jour.
Les Étapes de la Spermatogenèse
La spermatogenèse commence par la division de cellules souches appelées spermatogonies. Elles forment des spermatocytes. Chaque seconde, des milliers de spermatocytes sont formés. Leur production est permanente. Ces spermatocytes se divisent à leur tour et forment des spermatides, qui se différencieront progressivement en spermatozoïdes. Il faut environ 72 jours pour qu’une spermatogonie, cellule souche présente dans les testicules, donne naissance à un spermatozoïde constitué.
L'ensemble de ces phénomènes a lieu dans les tubes séminifères. Les spermatogonies se trouvent en périphérie et plus la différenciation en spermatozoïdes progresse, plus les cellules migrent vers le centre du tube.
Une fois les spermatozoïdes formés, ils se détachent de la paroi interne du tube et sont expulsés par l'épididyme par des contractions du testicule, où ils seront stockés.
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Régulation Hormonale de la Spermatogenèse
La production de spermatozoïdes dans les tubes séminifères du testicule est régulée par la testostérone, dont la production est elle-même contrôlée par des hormones secrétées par le complexe hypothalamo-hypophysaire, situé à la base du cerveau. Mais la testostérone agit elle-même en retour sur le cerveau…
Une hormone secrétée dans le sang par certaines cellules du testicule, les cellules de Leydig, est indispensable au déroulement de la spermatogenèse dans les tubes séminifères. Cette hormone, la testostérone, est libérée dans le sang à concentration globalement constante. La sécrétion de testostérone par les cellules de Leydig est contrôlée par le cerveau, en particulier le complexe hypothalamo-hypophysaire. Situé à la base du cerveau, il comporte l'hypothalamus et l'hypophyse. L'hypothalamus sécrète une hormone, la GnRH, qui stimule directement l'hypophyse. Cette petite glande sécrète dans le sang deux hormones, appelées FSH et LH :
- La LH agit au niveau du testicule et stimule la sécrétion de testostérone par les cellules de Leydig.
- La FSH agit aussi au niveau des testicules directement sur certaines cellules des tubes séminifères. Elle active la spermatogenèse.
LH et FSH sont indispensables à la fabrication des spermatozoïdes dans les tubes séminifères.
En permanence, la testostérone sécrétée par les testicules agit aussi sur le complexe hypothalamo-hypophysaire. Plus la concentration en testostérone augmente, moins l'hypophyse sécrète de FSH et de LH. Au contraire, si la concentration en testostérone diminue, l'hypophyse sécrète une quantité accrue de LH et de FSH. Ce phénomène est qualifié de rétrocontrôle négatif exercé par le testicule sur le complexe hypothalamo-hypophysaire.
Les gonadotropines sont des hormones sécrétées par le cerveau qui augmentent la production de testostérone par les testicules. Celle-ci a pour effet d’accroître la production de spermatozoïdes, mais aussi de commander de façon rétroactive la baisse de sécrétion de gonadotropines. Les mêmes processus se déclenchent alors à l’inverse.
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Le Rôle des Spermatozoïdes dans la Fécondation
Les spermatozoïdes sont de petites cellules très mobiles, porteuses du matériel génétique masculin (chromosomes). Ce sont les gamètes mâles. Ils sont essentiels pour la fécondation. Au moment de l’éjaculation, entre 50 et 100 millions de spermatozoïdes sont produits.
La formation du sperme correspond au mélange des spermatozoïdes matures produits dans les testicules et stockés dans l’épididyme avec les sécrétions des vésicules séminales, puis celles de la prostate au cours de leur passage dans les canaux déférents pendant l’éjaculation. Le sperme constitué passe ensuite dans l’urètre et est éjaculé vers l’extérieur au niveau du gland.
Pour qu’un spermatozoïde puisse féconder un ovule, il doit d’abord l’atteindre. Il doit avoir une mobilité progressive, c’est-à-dire qu’il doit avancer efficacement.
Facteurs Influant sur la Fertilité Masculine
La fertilité des hommes est indispensable à la fécondation et à la fertilité du couple. Plusieurs facteurs peuvent influencer la fertilité masculine, notamment :
- L'âge: Il est important de savoir qu’elle baisse avec l’âge. 78% des hommes conçoivent dans les 6 mois lorsqu’ils sont âgés de moins de 25 ans, ils ne sont plus que 58% à concevoir dans les 6 mois lorsqu’ils dépassent l’âge de 35 ans (Source : Agence de la biomédecine, 2010). Les chances pour un homme d’avoir un enfant dans les six mois baissent de 2 % chaque année à partir de 25 ans.
- La température: Les testicules sont sensibles à la température. En effet, la position externe des bourses permet de maintenir les testicules à une température d’environ 35°C et non de 37°C comme le reste du corps. Une augmentation modérée de la température des testicules bloque la spermatogenèse sans causer de dommages cellulaires ou de dérèglement hormonal.
- Pathologies spécifiques urologiques: En cas de pathologies spécifiques urologiques type éjaculation antérograde, une partie ou la totalité du sperme est éjaculée dans la vessie plutôt que d’être expulsé via l’urètre à l’extérieur du corps. Ce phénomène, peut provenir de troubles du sphincter vésical ou de problèmes neurologiques. En cas d’éjaculation rétrograde, les spermatozoïdes présents dans le sperme éjaculé peuvent être récupérés dans les urines après l’acte sexuel.
Trajet des Spermatozoïdes
Comment se forment les spermatozoïdes ? Où vont-ils ? Quel est leur parcours, de la formation dans l’appareil génital masculin à l’expulsion dans l’appareil génital féminin ? On peut schématiquement résumer la trajectoire des spermatozoïdes, dans l’appareil masculin, en sept étapes.
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- Phase de l’épididyme et maturation : les spermatozoïdes achèvent leur maturation dans l’épididyme, où ils acquièrent leur mobilité, transitent.
- Phase vaginale suite à l’éjaculation dans le vagin : les spermatozoïdes sont expulsés dans le haut du vagin suite à l’éjaculation.
- Phase du col de l’utérus : la glaire cervicale, produite par le col de l’utérus, varie au cours du cycle menstruel.
- Phase de passage dans les trompes de Fallope : la rencontre entre un spermatozoïde et un ovule a généralement lieu dans la partie ampullaire des trompes de Fallope.
- Phase d’implantation : la morula atteint finalement l’utérus et continue son processus de divisions cellulaires.
La montée des spermatozoïdes dans l’utérus est favorisée par la sécrétion au niveau du col de l’utérus, sous l’influence de l’hormone œstradiol. Les premiers signes de fécondation apparaissent le lendemain de la pénétration du spermatozoïde fécondant dans l’ovocyte. L’embryon est formé le jour suivant, chemine dans le canal de la trompe. Il se divise progressivement, atteint l’utérus au 5e jour et s’implante environ deux jours plus tard dans la muqueuse.
Fertilité du Couple et Projet d'Enfant
Un homme et une femme ont le souhait d’avoir un enfant et ont une vie sexuelle régulière. Dans ces conditions, pour la plupart des couples, la grossesse survient naturellement dans un délai de quelques mois à parfois plus d’un an. Elle résulte de la fusion de deux gamètes, l’un masculin, le spermatozoïde, l’autre féminin, l’ovocyte. La fécondation est à l’origine de l’embryon, le premier stade de développement d’un être humain. Après s’être implanté dans l’utérus.
Un enfant n’arrive pas toujours forcément au moment où un couple le souhaite. La réalisation d’un projet d’enfant demande des rapports sexuels réguliers, mais aussi un nombre suffisant de spermatozoïdes fonctionnels chez l’homme, d’une ovulation de bonne qualité chez la femme, et la possibilité d’une rencontre entre les spermatozoïdes et l’ovocyte sans obstacle.
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