L’utérus est un organe à paroi épaisse, en forme de poire, mesurant sept centimètres (environ 2,75 pouces) de longueur et pesant 30 grammes (environ une once) chez une femme non enceinte à la fin de son adolescence. Il se compose d’une extrémité inférieure en forme de bouton, le col de l’utérus, qui se confond avec la partie la plus large et bulbeuse, appelée corpus. Le corpus représente environ les trois quarts de l’utérus. L’utérus comporte une cavité plate, de forme triangulaire. À terme, l’utérus est un grand cylindre à paroi mince, creux, élastique et rempli de liquide, mesurant environ 30 centimètres (environ 12 pouces) de long, pesant environ 1 200 grammes (2.6 livres), et ayant une capacité de 4 000 à 5 000 millilitres (4,2 à 5,3 quarts).
La plus grande taille de l’utérus à la suite d’une grossesse est due à une augmentation marquée du nombre de fibres musculaires, de vaisseaux sanguins, de nerfs et de vaisseaux lymphatiques dans la paroi utérine. On observe également une multiplication par cinq à dix de la taille de chaque fibre musculaire et un élargissement marqué du diamètre des vaisseaux sanguins et lymphatiques.
Pendant les premières semaines de la grossesse, la forme de l’utérus reste inchangée, mais l’organe devient progressivement plus mou. A la 14e semaine, il forme un sphéroïde aplati ou oblat. Le col de l’utérus fibreux devient remarquablement plus souple et acquiert un bouchon de mucus protecteur à l’intérieur de sa cavité, mais il change peu avant le travail. La partie inférieure du corps, l’isthme, s’allonge d’abord puis, lorsque le contenu de l’utérus exige plus d’espace, s’étire et se déplie pour former une formation en forme de bol appelée segment utérin inférieur. La nature fibreuse du col de l’utérus lui permet de résister à cette action de dépliage.
La paroi utérine est étirée et amincie pendant la grossesse par le conceptus en croissance, comme on appelle l’ensemble du produit de la conception, et par le liquide qui l’entoure. À terme, ce processus transforme l’utérus en un cylindre élastique rempli de liquide. Ce n’est que vers la fin de la grossesse que le col de l’utérus s’amincit et se ramollit progressivement ; pendant le travail, il se dilate pour permettre le passage du nourrisson.
A mesure que la grossesse progresse, l’utérus sort du bassin et remplit la cavité abdominale. Il est top-heavy vers le terme, de sorte qu’il tombe vers l’avant et, en raison du gros intestin du côté gauche, tourne vers la droite. Il appuie sur le diaphragme et repousse les autres organes. L’utérus peut s’enfoncer dans le bassin plusieurs semaines avant le terme dans un processus connu sous le nom d’allègement ou de chute. Ce phénomène se produit lorsque la tête du fœtus descend dans le bassin. Chez certaines femmes, notamment celles qui ont déjà eu des enfants, l’allègement ne se produit pas avant le début du travail. L’éclaircissement peut être impossible chez les femmes qui ont un bassin anormalement petit, un fœtus trop grand ou un fœtus couché dans une position anormale.
Pendant un court moment après la fécondation, le conceptus, une structure minuscule ressemblant à une bulle appelée blastocyste, repose sans attache dans la cavité utérine. Les cellules qui deviendront l’embryon (le disque embryonnaire) forment une couche épaissie sur un côté de la bulle. Ailleurs, les parois de la bulle sont constituées d’une seule couche de cellules ; ces cellules sont le trophoblaste, qui a une capacité particulière à se fixer à la paroi utérine et à l’envahir. Le trophoblaste joue un rôle important plus tard dans le développement du placenta ou de l’enfant à naître. Le conceptus entre en contact avec la paroi utérine environ le cinquième ou sixième jour après la conception. Après le contact, le blastocyste s’effondre pour former un disque arrondi avec la masse embryonnaire à la surface et le trophoblaste contre l’endomètre (paroi utérine). La partie du trophoblaste qui est en contact avec l’endomètre se développe dans le tissu maternel et l’envahit. La désintégration concomitante de l’endomètre permet au conceptus de s’enfoncer dans la muqueuse utérine.
La totalité du blastocyste est bientôt enfouie dans l’endomètre. La prolifération du trophoblaste sur la partie de la bulle effondrée qui est en face de l’embryon fait partie de la procédure d’implantation qui permet de recouvrir le blastocyste. Après quelques jours, il se forme une cavité qui a le même rapport avec le disque embryonnaire que la cavité du blastocyste auparavant ; cette cavité deviendra la cavité chorionique remplie de liquide contenant l’embryon. En fin de compte, elle contiendra le liquide amniotique qui entoure le fœtus, le fœtus lui-même et le cordon ombilical.
Le pédoncule corporel, qui deviendra le cordon ombilical, commence alors à séparer l’embryon du syncytiotrophoblaste, la couche externe du trophoblaste reposant contre l’endomètre ; le revêtement interne du trophoblaste est appelé cytotrophoblaste. Lorsque le syncytiotrophoblaste progresse dans l’endomètre, il entoure de minuscules branches des artères utérines qui contiennent le sang maternel. L’érosion de l’endomètre autour de ces sinus sanguins leur permet de s’ouvrir dans les petites cavités du trophoblaste. Le cytotrophoblaste, qui tapisse la cavité, forme des doigts de cellules en prolifération qui se prolongent dans le syncytiotrophoblaste. Après le développement du placenta, ces doigts seront les noyaux des villosités placentaires en forme de racines, structures qui puiseront les nutriments et l’oxygène dans le sang maternel qui les baigne. Il s’agit de la première étape de la circulation utéro-placentaire, qui fournit au fœtus tous les aliments nécessaires à sa vie et à sa croissance et en élimine les déchets. Au cours de la troisième semaine de grossesse, le syncytiotrophoblaste forme une couche unique de cellules recouvrant les villosités en croissance et tapissant les lacunes syncytiales ou petites cavités entre les villosités. Le conceptus est enfoui dans l’endomètre, et toute sa surface est couverte à ce moment-là par les villosités en développement. La majeure partie de la paroi choriale est maintenant constituée de cytotrophoblastes. Des doigts de cytotrophoblaste sous forme de masses cellulaires s’étendent dans la couche syncytiale. Peu après, une couche de tissu conjonctif, ou mésoderme, se développe dans les villosités, qui forment maintenant des branches lorsqu’elles s’étendent dans les espaces remplis de sang dans l’endomètre adjacent au conceptus.
À la fin de la troisième semaine, les villosités choriales qui forment la surface externe du sac choriale sont recouvertes d’une épaisse couche de cytotrophoblaste et ont un noyau de tissu conjonctif à l’intérieur duquel les vaisseaux sanguins embryonnaires commencent à se développer. Ces vaisseaux, qui proviennent du sac vitellin, sont reliés au système vasculaire primitif de l’embryon. Au fur et à mesure de la croissance, la couche de cytotrophoblaste commence à régresser. Elle disparaît au cinquième mois de la grossesse.
La couche d’endomètre la plus proche du conceptus empiétant forme, avec les restes du syncytiotrophoblaste envahissant, une fine plaque de cellules appelée decidua basalis, la composante maternelle du placenta mature ; elle est rejetée lorsque le placenta est expulsé. La partie fœtale du placenta – les villosités et les vaisseaux sanguins qu’elles contiennent – est séparée de la decidua basalis par un corps de sang fluide en forme de lac. Ce bassin a été créé par la coalescence des espaces intervillus. Les espaces intervillus se sont à leur tour formés à partir des lacunes syncytiales du jeune conceptus. Le sang maternel pénètre dans cette masse sanguine à partir des branches des artères utérines. Le bassin est drainé par les veines utérines. Il est tellement étouffé par l’enchevêtrement des villosités et de leurs ramifications que l’on perd sa continuité à l’examen brut.
La cavité chorionique contient le liquide dans lequel flotte l’embryon. Au fur et à mesure que son enveloppe ou sa surface externe s’agrandit, la decidua capsularis, qui est la partie de l’endomètre qui s’est développée sur le côté du conceptus éloigné de l’embryon (c’est-à-dire le côté abembryonnaire) après l’implantation, s’amincit. Après environ 12 semaines, les villosités de ce côté, qui est le côté dirigé vers la cavité utérine, disparaissent, laissant le chorion lisse, maintenant appelé chorion laeve. Le chorion frondosum est la partie du conceptus qui se forme lorsque les villosités grossissent du côté de l’enveloppe du chorion qui se trouve près de la paroi utérine. Le placenta en forme de disque se développe à partir du chorion frondosum et de la decidua basalis.
À terme, le placenta normal est une structure en forme de disque d’environ 16 à 20 centimètres (environ six à sept pouces) de diamètre, trois ou quatre centimètres (environ 1,2-1,6 pouce) d’épaisseur à sa partie la plus épaisse, et pesant entre 500 et 1 000 grammes (1,1 et 2,2 livres). Il est plus fin sur ses bords, où il est relié au chorion, une membrane qui s’étend sur toute la surface interne de l’utérus et contient le fœtus et le liquide amniotique. L’amnios, une membrane plus fine, adhère à la surface interne du chorion et la recouvre. La surface interne ou fœtale du placenta est brillante, lisse et traversée par un certain nombre de vaisseaux sanguins fœtaux ramifiés qui se rejoignent au point – généralement le centre du placenta – où le cordon ombilical se fixe. Le côté maternel ou utérin du placenta, recouvert de la fine et floconneuse decidua basalis, une partie de la muqueuse utérine, est rugueux et rouge violacé, et a un aspect brut. Lorsque l’on coupe le placenta, on constate que son intérieur est constitué d’une matrice molle, crépue ou spongieuse dont on peut extraire du sang semi-solide ou coagulé, capturé lorsqu’il est séparé de la paroi utérine à laquelle il était attaché. Un examen détaillé montre que les villosités et leurs branches forment une masse arborescente (en forme d’arbre) dans l’immense lac sanguin de l’espace intervilleux. Les villosités d’ancrage s’étendent vers l’extérieur du côté du fœtus et fusionnent avec la decidua basalis pour maintenir la forme de l’organe. D’autres, semblables à des algues, flottent librement dans le lac sanguin. Les cloisons de division, formées à partir de l’enveloppe du trophoblaste, font saillie dans l’espace intervilleux depuis le côté décidual. Elles divisent le placenta en 15 ou 20 compartiments, qui sont appelés cotylédons.
Le sang maternel s’écoule des vaisseaux utérins dans le lac sanguin intervillaire tapissé de trophoblastes. À l’intérieur de chaque villosité se trouve un réseau de vaisseaux sanguins qui fait partie du système circulatoire du fœtus. Le sang à l’intérieur du vaisseau villositaire est mis en circulation par le cœur du fœtus. La paroi du vaisseau sanguin, le tissu conjonctif du noyau villositaire et le syncytiotrophoblaste qui recouvre la villosité se situent entre la circulation sanguine du fœtus et celle de la mère. C’est ce que l’on appelle la barrière placentaire. Au fur et à mesure de la grossesse, les vaisseaux sanguins du fœtus deviennent plus gros, le tissu conjonctif s’étend sur eux et la couche syncytiotrophoblastique devient fragmentaire. En conséquence, la barrière placentaire devient beaucoup plus mince. Normalement, les cellules sanguines et les bactéries ne la traversent pas, mais les nutriments, l’eau, le sel, les virus, les hormones et de nombreuses autres substances, y compris de nombreux médicaments, peuvent filtrer à travers elle.