Aperçu sur la physiologie de la reproduction1

1La fécondation, dans l’espèce humaine, consiste en l’union d’un gamète femelle (l’ovule) et d’un gamète mâle (le spermatozoïde), d’où résulte la formation d’une cellule initiale : l’œuf fécondé. La fécondation a normalement lieu dans le premier tiers de la trompe de Fallope, très peu de temps après l’émission de l’ovule hors du follicule ovarien.

2Le stock de ces follicules est acquis définitivement dès avant la naissance2, et il est considérable ; plus de 5 millions vers la 30^e semaine du développement embryonnaire. Mais 450 au maximum (moins d’un pour 10 000) arriveront à maturité avec expulsion d’un ovule au cours de la vie génitale de la femme ; les autres dégénèrent progressivement (ils ne sont déjà plus que 400 000 à la naissance).

3Chacun des follicules renferme un “ovocyte primaire”, cellule diploïde, c’est-à-dire comptant un double jeu de chromosomes, tous identiques évidemment à ceux de la mère. Après sa formation – très précoce, nous l’avons vu – l’ovocyte entre dans une phase de lente croissance volumique, sans division cellulaire. À partir de la puberté, chaque cycle ovarien est marqué par la ré-activation d’un follicule et de son ovocyte, qui abordent une phase de transformations rapides, dont le schéma paraît être le suivant : après dédoublement de ses chromosomes3, l’ovocyte subit une première division méiotique, avec partage des chromosomes (sans séparation des paires), donnant naissance à deux cellules diploïdes : l’une, le “premier globule polaire” est expulsée du follicule et résorbée d’une manière mal connue ; l’autre constitue “l’ovocyte de deuxième ordre”. Ce dernier entame aussitôt la seconde division méiotique, avec partage des paires de chromosomes, donnant naissance à deux cellules haploïdes : “le second globule polaire” – qui est expulsé – et l’ovule.

4Le follicule, arrivé lui aussi à maturité et devenu “follicule de De Graaf”, se rompt alors pour émettre l’ovule : c’est l’ovulation proprement dite. L’ovule chemine alors dans la trompe de Fallope, et s’il rencontre à temps un spermatozoïde la fécondation peut avoir lieu. Le délai de survie de l’ovule est court : sans doute inférieur à 48 heures, peut être moins de 24 heures4. Il faut bien voir, en effet, que l’ovule est une cellule très fragile, parce qu’en pleine transformation méiotique. Si la fécondation a lieu, la méiose se termine avec la reconstitution d’une cellule normale diploïde : l’œuf. Dans ce cas, le follicule resté à la surface de l’ovaire, et devenu “corps jaune”, prolongera son activité plusieurs mois et jouera un grand rôle dans la régulation du développement embryonnaire.

5L’ovule fécondé poursuit son avance dans la trompe, puis tombe dans la cavité utérine (vers le quatrième jour), où il se fixe sur la paroi : c’est la nidation, qui a lieu le 6^e jour environ après l’ovulation. En même temps a commencé la division cellulaire, qui permet – par différenciation des cellules créées – la constitution progressive d’un être humain. Si le patrimoine génétique et avec lui tous les “codes” nécessaires à la différenciation cellulaire sont tout entiers inscrits dans la cellule initiale, il est certain qu’il y a loin de cet œuf unicellulaire à l’organisme achevé, avec ses quelques milliards de cellules, qui ne pourra être viable qu’après 6 mois de développement. Voici quelques étapes de ce développement :

• 13^e – 14^e jour : début de la participation sanguine maternelle, à travers le placenta (taille de l’embryon : 1 à 2 mm).

• 3 semaines : le cœur commence à battre.

• 7 semaines : le foetus fabrique son propre sang. Le foie est entré en fonction. Achèvement du cerveau (taille : 2 cm).

• 13 semaines (3 mois) : début des mouvements. Développement des organes génitaux externes (taille : 10 cm).

• 26 semaines (6 mois) : début de la viabilité (taille 25 cm – Poids : un kilo environ).

• 38 semaines : terme normal (poids moyen : 3,2 à 3,5 kilos).

6Dans tout ce processus, lent et complexe, les risques “d’incident” semblent considérables ; et plus notre connaissance s’enrichit, plus ces risques nous apparaissent clairement :

7“Tous ces phénomènes biologiques [qui président à la maturation des gamètes, à leur survie, à leur fusion et au premier développement de l’œuf] nécessitent pour que leur développement se poursuive normalement, une synchronisation parfaite [...]. Cette complexité fait que, si l’expérience quotidienne ne venait pas nous prouver le contraire, on serait tenté de considérer la survenue d’une grossesse comme très problématique.”

8[Hervet et Barrat, p. 245 (Réf. 023)].

9Il existe, fort heureusement, de nombreux mécanismes régulateurs. Mais certaines erreurs sont irrattrapables : celles qui affectent le patrimoine génétique lui-même. De telles erreurs peuvent se produire tout au long de la méiose, puis au cours des toutes premières divisions cellulaires : et l’on sait aujourd’hui que ces erreurs sont, en effet, nombreuses. Elles sont le plus souvent si graves que l’œuf n’y survit guère plus de quelques jours ou quelques semaines. Dans un petit nombre de cas, le développement n’est pas arrêté et un enfant naîtra, porteur d’anomalies graves ou bénignes (environ 1 % des naissances à terme). Mais les malformations congénitales n’ont pas toutes cette origine : il s’y ajoute les effets de gènes nocifs (non létaux), ou d’une atteinte non chromosomique de l’embryon, spécialement dans la phase délicate de croissance allant de la 3^e à la 10^e semaine, ou encore durant le travail de l’accouchement.

10Il convient donc de bien distinguer entre :

• les malformations congénitales, observées par définition à terme sur un enfant né-vivant ou mort-né, dont l’étiologie est variée et dont la fréquence est faible (quelques pour cent au plus) ;

• les malformations observées sur des produits d’avortement précoce (avant 20 semaines), qui ont souvent pour origine une anomalie chromosomique grave, et dont la fréquence est d’autant plus élevée que la durée de gestation est courte.

11Nous reviendrons sur ces dernières en étudiant la mortalité intra-utérine. Nous pouvons d’ores et déjà retenir l’idée que la reproduction n’est pas un processus parfait, se déroulant presque sans incident dès lors que la fécondation a eu lieu, mais au contraire un système auto-régulateur qui corrige (par élimination) ses erreurs graves, le taux d’élimination étant élevé : au minimum 40 %, et peut-être 70 %. La fécondation peut bien avoir lieu : dans certains cas elle est inutile, l’ovule étant trop défectueux pour que l’œuf ne soit pas condamné d’avance à une prompte destruction.

La vie fertile. Puberté et ménopause

12Les limites de la vie fertile de la femme ne sont pas aisées à définir. On a, certes, deux bornes objectives : l’apparition des premières règles (nous dirons plus simplement la puberté), et la ménopause ou arrêt définitif des règles. Il s’agit là, en fait, de limites “par excès” : le début de la vie fertile est souvent postérieur aux premières règles, les premiers cycles pouvant être anovulaires ; et la stérilité définitive survient dans la majorité des cas bien avant la ménopause, qui n’en est que la dernière manifestation. Nous allons revenir sur ces deux points.

13Ashley Montagu a fait un point remarquable en 1946 [Réf. 025] sur la question de “la stérilité des adolescentes”. Rapportant l’expérience de nombreux ethnologues surpris de la rareté des naissances illégitimes dans des populations où les relations pré-maritales étaient largement tolérées et même encouragées, et compilant par ailleurs des données relatives à l’intervalle mariage-première conception (quand le mariage était consécutif à la puberté) ou puberté-première conception (quand le mariage précédait celle-ci), il conclut à l’existence d’une longue période de quasi-stérilité, pouvant atteindre plusieurs années. Ce résultat s’est d’ailleurs trouvé confirmé par plusieurs études de démographie historique, quand il a été possible de calculer un taux de fécondité légitime avant 20 ans : ce taux est souvent inférieur de 10 à 20 % à celui de 20-24 ans.

14On ignore, en fait, si “l’état fertile” s’installe progressivement chez chaque femme, ou s’il est acquis d’un seul coup mais à des âges variables selon les femmes. Pour le savoir, on peut essayer d’étudier l’intervalle entre la première et la seconde naissance, quand le mariage a été suffisamment précoce pour que la seconde conception soit encore incluse dans la zone de “sous-fertilité”. Nous l’avons tenté dans une compilation de données issues de monographies variées [Réf. 035], et le succès a été médiocre.

15Le problème, de toute façon, se trouve compliqué par l’existence de la mortalité intra-utérine : puisque, par hypothèse, nous admettons l’existence d’une phase durant laquelle certains mécanismes du cycle ovarien – en particulier la régulation hormonale – seraient défectueux, la conséquence peut aussi bien être, ainsi que nous l’avons déjà dit, un arrêt prématuré du développement de l’embryon qu’un échec à la fécondation.

16Quoi qu’il en soit, il reste que le phénomène décrit par Montagu est bien réel.

17L’âge de la puberté est souvent indiqué dans les études de biométrie générale. Deux faits sont à noter :

1. il existe de grandes disparités régionales et sociales,

2. dans les sociétés modernes, on a constaté une rapide diminution de l’âge moyen aux premières règles au cours du dernier siècle.

18Considérons, par exemple, les résultats obtenus par Bourlière et al. chez des parisiennes de haut niveau socio-économique, d’une part, [Réf., 129] et chez des habitantes d’une petite commune de Bretagne, Plozévet, d’autre part [Réf. 128]. (cf. Tableau A.1). On constate que la puberté est plus précoce chez les premières que chez les secondes (ce qui illustre notre première remarque), mais aussi que l’âge de la puberté a rapidement diminué chez les Plozévétiennes : de 15 ans et 9 mois vers 1900, à 13 ans et 5 mois vers 1946 ; l’écart entre les deux groupes n’est plus que de 6 mois, alors qu’il dépassait 2 ans deux générations avant. Dans les deux groupes, les cas de puberté avant 10 ans et après 18 ans semblent très rares.

Tableau A.1. – Âge moyen à la puberté (en années et mois)

19En conclusion, l’âge moyen de la puberté est voisin de 13 ans aujourd’hui en France. Mais il est probable que dans leur majorité les jeunes filles ne sont pas encore fertiles à cet âge, et que le niveau “normal” de fertilité n’est atteint que plusieurs années après.

⁂

20L’imprécision est encore plus grande pour l’autre extrémité de la période fertile. Nous reviendrons ultérieurement sur la répartition de l’âge d’arrivée de la stérilité définitive, telle qu’on peut l’estimer à partir des proportions de femmes ultérieurement non fécondes (cf. le chapitre “Stérilité”). Cette répartition est nettement plus “jeune” que celles que nous allons donner ici, relatives à la ménopause (c’est-à-dire aux dernières règles).

21L’âge moyen à la ménopause paraît plus stable que celui de la puberté, encore que selon certaines hypothèses il tendrait à s’élever. Dans les populations modernes, les règles cessent de façon naturelle en moyenne vers 48-50 ans (tableau A.2.). Mais une enquête effectuée aux Etats-Unis [Réf. 134] a montré que 25 % des femmes environ avaient vu leur ménopause avancée artificiellement, à la suite d’une opération (par exemple une hystérectomie) : ce fait vient donc contrecarrer la tendance naturelle que nous évoquions ci-dessus. La comparaison avec des populations vivant dans des contextes très différents est délicate, car l’âge y est souvent connu avec imprécision. Nous avons cependant fait figurer au tableau A.2 deux observations relatives à des populations de l’Inde, qui semblent montrer – à condition que les résultats soient assurés – un écart très net avec les autres observations : la ménopause y serait plus précoce d’environ cinq ans.

22La durée totale de la vie fertile pourrait ainsi dépasser aujourd’hui 35 ans, si l’on retenait intégralement l’intervalle puberté-ménopause ; en réalité elle est certainement inférieure : de l’ordre de 27-28 ans en moyenne, l’acquisition et la cessation de la fertilité pouvant d’ailleurs être progressives.

Tableau A.2. – Distributions de l’âge à la ménopause

Le cycle ovulaire

23La connaissance du cycle mensuel féminin est d’une importance capitale, puisqu’il est établi que l’ovule ne peut être fécondé que durant un intervalle de temps très court, évalué selon les auteurs à 48 ou 24 heures. L’idée d’utiliser cette propriété dans un but contraceptif, telle qu’elle a été proposée par Ogino et Knaus en 1925-30, s’est heurtée très vite à une quadruple variabilité du cycle ovulatoire :

1. la durée (moyenne) d’un cycle est variable d’une femme à une autre (de 10 à 45 jours) ;

2. pour une même femme, la durée des cycles successifs est également variable ;

3. la place du jour de l’ovulation à l’intérieur du cycle est variable ;

4. enfin, tous ces paramètres semblent évoluer avec l’âge de la femme.

24P. Vincent a fait, en 1956, le point de nos connaissances sur ces diverses sources de variation [Réf. 028]. On admet aujourd’hui, notamment grâce aux travaux de Hertig, que le cycle “normal” a une durée totale comprise entre 26 et 30 jours, la phase post-ovulatoire (de l’ovulation au premier jour des règles suivantes) ayant une durée relativement constante : 14 jours (± 2). Même avec ces critères de régularité, on voit que l’ovulation peut se situer entre le 10^e et le 18^e jour du cycle : la zone d’incertitude couvre donc 25 % du cycle...

25La fréquence des cycles anormalement longs est particulièrement élevée durant les phases post-pubertaire et pré-ménopausale. D’après Vollmann, que P. Vincent cite longuement, chacune de ces phases pourrait s’étendre sur 5 à 10 ans : nous avons là une première explication à la sous-fertilité qui caractérise ces âges.

26Il s’y ajoute, sans doute, l’effet d’une proportion élevée de cycles anovulaires. Mais même en dehors de ces deux zones critiques, les cycles anovulaires existent en proportion non négligeable : peut-être 15 %, d’après Farris (1952) et De Allende (1956) que cite J.P. Gautray. Comme il existe un risque de biais de ces échantillons, il faut considérer cette estimation comme constituant un maximum ; d’autres auteurs font état de proportions voisines de 5 % (cf. par exemple : J. Pascal [Réf. 121]).

27Ajoutons que l’examen de la courbe thermique permet maintenant une analyse assez commode du déroulement du cycle. A condition que celui-ci ne soit pas trop irrégulier, il est possible de déterminer avec une précision acceptable la date de l’ovulation, et de fonder une prévision de celle-ci sur une statistique individuelle : c’est là un progrès considérable sur la méthode Ogino-Knaus, encore que tous les problèmes ne soient pas résolus pour autant.

La durée de grossesse

28La durée de grossesse est évidemment fonction de son issue. Pour les fausses-couches spontanées, construire une répartition des grossesses selon leur durée revient à construire une table de mortalité intra-utérine. Nous y reviendrons ultérieurement. Nous nous limiterons ici aux seules naissances vivantes.

29Nous reproduisons dans le tableau A.3 la répartition obtenue par Hammes et Treolar en Californie, qui est basée sur 198 000 observations. Les durées de gestation étaient comptées, selon la coutume anglo-saxonne, à partir du premier jour des dernières règles. Nous les avons converties en “durées vraies” en retranchant uniformément 2 semaines. Par ailleurs, à la table en semaines nous avons ajouté une table en mois de calendrier (mois de 30,4 jours) qui est nécessaire pour certaines applications.

Tableau A.3. – Répartition des durées de grossesse (enfants nés-vivants). (Durée calculée à partir du jour théorique de l’ovulation)

30La durée moyenne de gestation s’établit, pour un enfant né-vivant, à 265 jours (ou 38 semaines) à compter du jour théorique de l’ovulation, soit 279 jours (ou 40 semaines) à compter du premier jour des dernières règles. À noter que les 9 mois calculés de “date à date” (par exemple 15 avril au 15 janvier), qui servent souvent d’estimation rapide du terme d’une grossesse, équivalent en moyenne à 274 jours, avec une plage de variation allant de 273 à 276 jours selon la période de l’année qui se trouve couverte (Cf. P. Vincent, Réf. [029], Annexe).

31La médiane est également voisine de 38 semaines, et le mode se situe entre les durées 38 et 39.

Le schéma d’étude

32Après cette incursion, nécessaire, dans le domaine physiologique, il est temps que nous définissions les “composantes” que nous avons déjà annoncées, et dont le choix résulte fort logiquement du “support” physiologique que nous venons de décrire5.

33L’existence du cycle ovulatoire, avec une période de fertilité préférentielle, oblige à choisir comme unité de temps le cycle lui-même. C’est pourquoi la fécondabilité (probabilité de concevoir au cours d’un cycle) est, en pratique, applicable au couple, et inclut en particulier l’effet de la fréquence des rapports sexuels et de leur répartition à l’intérieur du cycle.

34Une certaine proportion des fécondations réalisées ne donnant pas lieu à une naissance vivante, il faudra tenir compte de cette mortalité intra-utérine.

35De plus, chaque grossesse commencée a pour effet immédiat de placer la femme en période de “non-fécondabilité”. Cette période, de durée variable selon l’issue de la grossesse, se prolonge après l’accouchement : c’est l’aménorrhée post-partum. Nous dirons que, depuis le moment de la fécondation jusqu’au premier cycle ovulaire6, la femme est en “temps mort”.

36Enfin une stérilité peut à tout moment interrompre ou clore définitivement la période de vie fertile.

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37Chacun de ces quatre concepts a une origine physiologique évidente. Mais de plus, il est important de constater que chacun d’eux peut aussi être atteint par l’analyse démographique : si l’une de ces deux conditions n’était pas remplie, le schéma ne serait pas opératoire.

38L’autonomie de chacun des concepts n’est cependant pas parfaitement assurée. La frontière, par exemple, entre la fécondabilité et la mortalité intra-utérine est difficile à tracer ; la fin du “temps mort” physiologique est d’observation difficile en raison de l’existence de cycles anovulaires ; ces derniers peuvent, de surcroît, créer à tout moment des périodes de stérilité temporaire que notre schéma intègre mal. Nous reviendrons sur ces divers points de manière plus détaillée.

39Quant à l’indépendance de ces quatre composantes, il n’y a aucune raison de la supposer a priori. On peut, au contraire, fort bien imaginer qu’une femme sujette à des fausses-couches répétées soit exposée à un risque de stérilité prématurée ; ou encore qu’à une faible fécondabilité soit associée une forte létalité intra-utérine précoce... Ces diverses hypothèses ont été très peu discutées jusqu’à présent ; on verra cependant, en début de Seconde Partie, que le problème mérite examen.