De la fécondation à la puberté

Comment faire les bébés et comment se forment-il ?

Le coït (union sexuelle) est un acte simple et souvent simplement social chez l’Homme moderne (Homo sapiens) chez qui il est très régulièrement ritualisé. En termes biologiques, ce sont des mécanismes cellulaires, chromosomiques et de fonctionnement des organes dont je passe l’explication des hormones sexuelles tout aussi passionnantes. L’ensemble de ces phénomènes sont de l’ordre du génie des sciences. C’est complexe : génialement compliqué. Les fondements biologiques sont la procréation et la pérennité des espèces, ce, sans quoi l’humanité disparaîtrait comme toute autre espèce du vivant.

Tout tend pour le Vivant à bien faire des bébés.

De la fécondation à la Nidation

Comment un seul spermatozoïde parvient-il à féconder un ovocyte ?

Les spermatozoïdes libérés lors d’un rapport sexuel mettent près de 2h pour remonter les voies génitales féminines, d’abord par le col de l’utérus, la cavité utérine et la trompe ce qui leur permet de découvrir l' »ovule » qui a été libéré lors du quatorzième jour du cycle féminin. Au cours de ce trajet les spermatozoïdes sont modifiés chimiquement et structurellement. C’est la capacitation, action nécessaire qui les prépare à réussir la fécondation. Sur des millions de spermatozoïdes libérés un grand nombre s’égare, sont détruits et seuls quelques uns approchent l' »ovule ».

L' »ovule » est libéré lors du quatorzième jour du cycle féminin : c’est ovulation. Lors de la fécondation un seul spermatozoïde va réussir (monospermie). La première cellule de l’embryon, la cellule-œuf ou zygote réalise sa première division (mitose) en plus d’une journée (30 h). L’embryon est alors de stade 2, puis 4, puis 8, puis 16… il prend un aspect de petite mure, et se nomme alors morula. Il descend doucement la trompe en quelques jours entraîné par le courant descendant du liquide présent dans la trompe. Il ne grandit pas. Au bout d’une semaine, arrivé dans l’utérus, il se fixe à la paroi utérine : c’est la nidation. Sa croissance va commencer car il dispose de nutriments pris dans le sang de la mère. Il va alors poursuivre son développement pendant près de 9 mois chez l’Homme. C’est la durée de la grossesse.

Un petit nombre de spermatozoïdes transformés (capacitation) parviennent à l' » ovule « . À ce stade ils doivent traverser plusieurs obstacles : la couronne de cellules folliculaire (corona radiata) et une première enveloppe nommée la zone pellucide. Les substances libérées par la tête du spermatozoïde et plus particulièrement par l’acrosome (voir ci-dessous) permettent cette percée. Le premier spermatozoïde qui touche la membrane de l' »ovule » déclenche une réaction en chaîne (dont une décharge électrique instantanée qui n’est pas sur le schéma, suffisante pour faire reculer les spermatozoïdes concurrents) qui empêche l’entrée de tout autre spermatozoïde (monospermie). Les deux cellules fusionnent. Cette première étape de la fécondation concerne la fusion des cellules. Elle met en route la terminaison de la dernière division cellulaire de l' »ovule » ou ovocyte II qui devient alors un véritable ovule (sans les guillemets). Rapidement les deux noyaux fusionnent apportant chacun un lot parental des 23 chromosomes (fusion des noyaux) : le zygote ou cellule-œuf est formé. C’est la première cellule de l’embryon, l’individu existe et il comprend tout son patrimoine génétique (46 chromosomes). Il faudra plus d’une journée pour qu’il réalise sa première division (30 heures environ) : stade 2. Une semaine plus tard l’embryon (morula avancée) s’installe dans la paroi utérine riche en sang et nutriments ; c’est la nidation. Avant la nidation, il se divise (segmentation), ne grandit pas, va même sortir de la membrane pellucide qui l’enveloppait (éclosion : voir figure en annexe, en bas de texte), descend doucement la trompe. La nidation se déroule environ une semaine après la fécondation, soit lors du 21 jour du cycle féminin. Il n’y aura pas eu de règles, le 28e jour c’est plus tard. L’embryon les bloque en diffusant des substances qui avertissent le corps féminin du début d’une grossesse qui va durer 9 mois (moins une semaine déjà passé !) et il n’y aura plus de règles (aménorrhée). Sans embryon et sa nidation, les règles recommencent un nouveau cycle féminin de 28 jours : une fécondation reste donc une perspective possible de cycle en cycle.

Comment se forme la cellule-œuf ? La fécondation c’est bien plus que la rencontre d’un spermatozoïde avec un ovule : lisez…

La structure du spermatozoïde est hautement spécialisée. Sa fonction est de réussir le trajet depuis sa libération jusqu’à l' »ovule » et sa mission biologique est d’apporter le matériel génétique du père (23 chromosomes) à sa destination. Le noyau est fortement condensé, le cytoplasme réduit à minimum. La tête comprend l’acrosome dont les molécules agissent de manière à pénétrer les derniers obstacles associés à l' »ovule ». Les mitochondrie sont la source énergétique qui permet le mouvement actif du flagelle. Comme de nombreuses cellules c’est la respiration (Glucose + O₂ → CO₂ + H₂O + [énergie (ATP)]) qui produit l’énergie. Les substances nécessaires sont prises directement dans l’environnement où il se déplace. À titre de comparaison c’est comme un véhicule qui n’aurait pas besoin de réservoir de carburant et qui se déplacerait sur une route chargée en carburant.

L' »ovule » (ovocyte II) ne termine sa deuxième division de méiose qu’en cas de fécondation, parfois après plus de 30 ans de blocage (ce qui est une cause de trisomie comme la trisomie 21 chez les mères les plus âgées : voir plus bas). Les deux pronoyaux, respectivement issus du père et de la mère, fusionnent ce qui forme une cellule à 46 chromosomes, la cellule-œuf ou zygote. Le patrimoine génétique est réuni et nous avons un nouvel individu avec une cellule, puis 2, puis 4, puis 8, etc. Au bout d’environ une semaine, l’embryon qui est doucement descendu dans la trompe sous l’effet d’un courant du liquide ambiant, sans grandir, mais multipliant le nombre de ces cellules va se fixe dans la muqueuse utérine : c’est la nidation. Il va prendre son « premier repas ». Le placenta lié par le cordon ombilical vont se mettre en place et prendront le relais dans les échanges avec le corps de la mère ultérieurement.

Si la formation des spermatozoïdes est simple, ce sont des cellules très spécialisées dont les finitions sont essentielles dont nous avons vu la structure plus haut. En effet deux divisions successives forment 4 spermatozoïdes dont le nombre de chromosome a été réduit à 23. C’est la méiose. Ce phénomène produit des millions de spermatozoïdes régulièrement tout au long de la vie d’un homme, ce, depuis sa puberté. Chez les femmes la question se pose. Puisque c’est la méiose qui réduit le nombre de chromosomes, comment est-il possible de n’avoir qu’un ovule tous les mois car nous devrions en avoir quatre ? La première information est que le stock d’ovule est préparé à l’avance, souvent avant la naissance même de la jeune fille. La première ovulation est révélée par les premières règles à la puberté. Tous les mois (28 jours) un « ovule » est libéré 14 jours après les règles. C’est l’ovulation… mais ce n’est en fait un ovocyte II bloqué en milieu de seconde division qui est libéré et seule la fécondation stimulera la terminaison de cette division, donc la méiose et la formation d’un véritable ovule. Dans le détail la première division de la méiose produit une grande cellule et un polocyte I. Ce dernier nommé aussi globule polaire, le premier, n’a pas d’avenir particulier car il disparaîtra. Par contre il a récupéré les 23 choromosomes « excédentaires ». La grande cellule avec ses 23 chromosomes aussi, commence la seconde division de méiose et se bloque. Le deuxième globule polaire ou polocytes II (avec ses 23 chromosomes de « trop ») ne se forme que si la méiose se termine, à savoir, en cas de fécondation. Les noyaux du père et de la mère fusionnent formant une cellules à 46 chromosomes, le zygote ou nouvel individu. La suite est une histoire de divisions habituelles ou mitoses (stades 2, 4, 8, 16… etc. puis nidation) qui formeront les structures, les organes et permettront la croissance de l’embryon… qui prendra le nom de fœtus vers le troisième mois de la grossesse. Je vais expliquer comment et pourquoi.

Des explications sur le risque augmenté de trisomie 21 avec l’âge de la mère – Notons à ici que dans certains cas les ovocytes II sont bloqués depuis plus de 30 ans au milieu de la seconde division méiotique. Ceci augmente le risque de mauvais transferts de chromosomes lors de la fin de la division. Par exemple il arrive alors que deux chromosomes 21 restent dans l’ovule (au lieu d’un seul) et ce phénomène est plus fréquent chez les mères les plus âgées. Ceci explique les risques augmentés de trisomie 21 avec l’âge de la mère. Le médecin réalise alors une détection précoce des trisomies et les parents peuvent décider de l’avenir des grossesses au cas par cas si une difficulté est identifiée.

De la nidation au stade fœtal : les deux premiers mois de la grossesse concernent l’embryon

Comment quelques semaines seulement suffisent-elles à former les organes du bébé ?

Si l’embryon grandit, il ne mesure qu’environ 3 cm au bout de deux mois. Les organes se forment progressivement et la morphologie spécifique à l’humain est doucement acquise. A la fin de deux mois il ressemble à un bébé en miniature. Il ne mesure que 3 cm. Ses fonctions cérébrales vont commencer à devenir nombreuses. La date limite de l’avortement volontaire est de 14 semaines en France, soit après 16 semaines d’aménorrhée (pas de règles). Si elle est fixée aux début de la vie de relation de l’embryon (réveil des sens, commande des muscles, début de la mémorisation) ce n’est pas pour rien : la conscience commence. On ne parle plus ensuite d’embryon, mais de fœtus.

Dès le troisième mois de grossesse on passe de la période embryonnaire à la période fœtale.

Fin de la grossesse, le fœtus et naissance

Les organes formés, la période fœtale commence. Que se passe-t’il jusqu’à la naissance ?

Lors des six derniers mois de la grossesse, le bébé prend l’aspect qui lui sera personnel, il grandit et prend du poids pour atteindre près de 50 cm et un poids de 3,5 kg (valeurs variables). Seuls les organes sexuels et le système nerveux restent à se développer. Ainsi, les organes sexuels d’abord indifférenciés se développent, ils sont plutôt féminins mais le chromosome Y modifient ces organes sous l’action d’un gène particulier en organes masculins. Nous avons donc soit des filles, soit des garçons. Le système nerveux se perfectionne et les sens comme l’ouïe ou le toucher deviennent très efficaces. À maturité des ordres chimiques sont libérés par le cerveau (« terminé ») du bébé qui en diffusant dans le sang et par le cordon jusqu’au sang de la mère déclenche les contractions par libération d’ocytocine qui agit de plus sur l’instinct maternel et la production du lait maternel utile à nourrir le bébé à naître très bientôt.

Terme (mois)	Taille approximative (longueur cm)	Poids approximatif (g)
3	11	70
4	15	200
5	30	500
6	36	1200
7	40	1700
8	45	2400
9 naissance	50 (ici un grand bébé)	3500 (3,5 kg)
valeurs extrêmes et records à la naissance	42-57 cm exception 62 cm	1500-6000 g exception 10,2 kg

L’enfant grandit et sa croissance et bonne santé dépend tout particulièrement de son alimentation, ses apprentissages et de son éducation. À la puberté les organes sexuels deviennent fonctionnels et le corps se développe pendant l’adolescence vers un « âge » adulte. Il est alors possible de procréer mais l’organisme n’est pas encore optimal. Le corps d’abord immature devient adulte et c’est alors qu’il a toutes les caractéristiques propres à réussir pleinement la reproduction. La pérennité biologique de l’espèce humaine est alors assurée.