ormoni

il sistema endocrino
Funzioni del sistema endocrino
Il sistema endocrino comprende
ghiandole e cellule che secernono
ormoni, la sua funzione di regolazione
ormonale agisce su: crescita,
riproduzione, difesa immunitaria,
metabolismo energetico, temperatura
ed equilibrio idrosalino.
Il sistema endocrino spesso collabora con l’altro
principale sistema di coordinazione del corpo, il
sistema nervoso.
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Anatomia del sistema endocrino
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I messaggeri chimici
I messaggeri chimici coordinano le diverse funzioni
dell’organismo
• Gli animali regolano le proprie attività per mezzo di
messaggeri chimici.
• Un ormone è una molecola segnale che viene secreta nel
sistema circolatorio (di solito nel sangue) e trasmette
messaggi di regolazione al corpo.
• Le molecole viaggiano nel sangue fino a raggiungere le
cellule bersaglio.
Ormoni
Caratteristiche degli ormoni:
• sono secreti nei fluidi interstiziali o nel
sangue;
• agiscono solo sulle cellule bersaglio dotate di
recettori
specifici;
• operano all’interno di queste cellule
regolandone
il metabolismo.
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Gli ormoni sono secreti dalle ghiandole endocrine e dalle
cellule neurosecretrici.
Vescicole
secretrici
Vaso
sanguigno
Vaso
sanguigno
Cellula
bersaglio
Cellula
neurosecretrice
Cellula
endocrina
Molecole
ormonali
Molecole
ormonali
Cellula
bersaglio
Gli ormoni endocrini
Gli ormoni che agiscono su cellule distanti dal luogo di
produzione si definiscono endocrini e vengono trasportati
dal circolo sanguigno.
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Gli ormoni paracrini o autocrini
Gli ormoni ad azione locale agiscono sulla stessa cellula che
li ha rilasciati (autocrini) o stimolano cellule vicine (paracrini).
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• Un numero ridotto di composti chimici si comporta da
ormone nel sistema endocrino e da messaggero chimico
nel sistema nervoso.
Cellula nervosa
Impulsi nervosi
Neurotrasmettitori
Cellula nervosa
La natura chimica degli ormoni
Gli ormoni possono essere classificati in tre diverse
categorie chimiche:
• ormoni peptidici idrosolubili;
• ormoni steroidei liposolubili;
• ormoni derivanti da amminoacidi possono essere
idrosolubili o liposolubili.
La natura chimica degli ormoni ne condiziona
il meccanismo di azione.
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Gli ormoni liposolubili
Gli ormoni liposolubili
diffondono attraverso la
membrana plasmatica e
raggiungono i propri
recettori nel citoplasma o nel
nucleo, dopo questo legame
il complesso si lega al DNA
dove attiva o disattiva
specifici geni.
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Gli ormoni idrosolubili - 1
Il meccanismo di azione
degli ormoni idrosolubili
genera una cascata di
eventi che hanno luogo
dentro e fuori la cellula.
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Gli ormoni idrosolubili - 2
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La secrezione ormonale è soggetta
a feedback
La produzione degli ormoni
non è continua, è modulata
in risposta a particolari
stimoli ed è soggetta a
feedback negativo.
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Il sistema endocrino umano
Il sistema endocrino dei vertebrati comprende più di una
dozzina di ghiandole che secernono più di 50 ormoni.
– Alcune sono solo ghiandole endocrine,
poiché hanno come unica e principale
funzione quella di secernere ormoni nel
sangue.
– Diverse altre ghiandole, invece, hanno
funzioni sia endocrine, sia esocrine, cioè
secernono sia sostanze che riversano
all’esterno del corpo, sia sostanze che
riversano in cavità comunicanti con l’esterno.
– Molti ormoni hanno un’ampia gamma di
cellule bersaglio.
– Altri ormoni, invece, esercitano la loro azione
solo su pochi tipi di cellule bersaglio.
Sistema endocrino
e sistema nervoso
Il sistema nervoso raccoglie
informazioni dall’esterno,
mentre il sistema endocrino
regola l’organismo
dall’interno.
L’interazione tra i due sistemi
è possibile grazie ai
neurotrasmettitori e al
complesso ipofisiipotalamo.
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ipotalamo
• L’ipotalamo è strettamente connesso all’ipofisi e
collega tra loro i sistemi nervoso ed endocrino
• L’ipotalamo è il principale centro di controllo del
sistema endocrino e utilizza l’ipofisi per
comunicare con altre ghiandole.
Encefalo
Ipotalamo
Neuroipofisi
Adenoipofisi
Tessuto osseo
ipofisi
neuroipofisi
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• L’ipofisi posteriore (o
neuroipofisi) contiene i
prolungamenti delle
cellule neurosecernenti
dell’ipotalamo che
rilasciano i neurormoni:
ossitocina e ormone
antidiuretico (ADH).
Ipotalamo
Ormone
Cellula
neurosecretrice
Neuroipofisi
Ossitocina
Ossitocina
neuroipofisi
Adenoipofisi
Vaso sanguigno
Muscolatura uterina
ghiandole mammarie
ADH
ADH
Tubuli renali
adh (ormone antidiuretico)
Agisce sui reni aumentando il riassorbimento
dell’acqua.
ossitocina
Viene rilasciata
al momento
del parto e
dopo il parto
induce la
produzione del
latte.
adenoipofisi
L’ipofisi anteriore
(o adenoipofisi) è
una vera e propria
ghiandola che
produce vari ormoni
peptidici o proteici.
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• Il lobo anteriore dell’ipofisi (adenoipofisi) secerne l’ormone
tireotropo (TSH), l’ormone adrenocorticotropo (ACTH),
l’ormone follicolostimolante (FSH), l’ormone luteinizzante
(LH), l’ormone della crescita (GH), la prolattina (PRL), le
encefaline e le endorfine, e l’ormone melanocita
stimolante.
Cellula neurosecretrice
Vaso
sanguigno
Ormoni di rilascio
dell’ipotalamo
Cellule endocrine dell’adenoipofisi
Ormoni
TSH
ACTH
FSH
e
LH
Tiroide Corticale Testicoli
surrenale e ovaie
adenoipofisi
Somatotropina
(GH)
Prolattina
(PRL)
Endorfine
L’interoGhiandole
corpo mammarie
(nei mammiferi)
Recettori encefalici
del dolore
fattori di rilascio e inibizione
– L’ipotalamo controlla il lobo anteriore
dell’ipofisi (adenoipofisi) secernendo due
tipi di ormoni nei brevi vasi sanguigni che
collegano i due organi:
• gli ormoni di rilascio stimolano la
secrezione di ormoni da parte
dell’adenoipofisi;
• gli ormoni di inibizione la bloccano.
Trh
Il thyrotropin releasing
hormone è secreto
dall'ipotalamo e,
convogliato
all‘adenoipofisi, ne
stimola la secrezione di
tireotropina (TSH).
Oltre ad esso stimola la
secrezione di prolattina
e dell'ormone della
crescita (GH).
tropine
• Sono ormoni che controllano l’attività di altre
ghiandole endocrine.
• l’ormone tireotropo (TSH)
• l’ormone adrenocorticotropo (ACTH)
• l’ormone follicolostimolante (FSH)
• l’ormone luteinizzante (LH)
tsh (ormone tireotropo)
ormone adrenocorticotropo (ACTH)
ormone follicolostimolante (FSH)
ormone luteinizzante (LH)
ormone follicolostimolante (FSH)
ormone della crescita (GH)
ormone della crescita (GH)
• Detto anche ormone somatotropo.
• Possiede molteplici funzioni.
• Principalmente agisce sui tessuti stimolando la
crescita dell’organismo. Difatti una sua
carenza è causa del nanismo ipofisario, una
iperproduzione del gigantismo ipofisario.
gigantismo e nanismo ipofisario
prolattina
• Stimola la crescita delle ghiandole mammarie
e la secrezione di latte.
endorfine e encefaline
• Sono oppioidi endocrini, controllano le
sensazioni dolorifiche.
ormone melanocita-stimolante
• Contribisce a modulare la pigmentazione della
pelle.
tiroide
• La tiroide regola il metabolismo e l’omeostasi,
è costituita da follicoli contenenti tireociti e
cellule C che producono rispettivamente:
ormone tiroideo e calcitonina.
Tiroide
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Tiroide
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ormone tiroideo
• La produzione di ormone tiroideo è complessa. Da
una molecola precursore detta tireoglobulina si
ottengono due ormoni amminici molto simili tra loro,
entrambi contenenti iodio:
– la tiroxina, spesso chiamata T4 perché la sua
molecole contiene quattro atomi di iodio.
– la triiodotironina, detta anche T3 perché contiene
tre atomi di iodio.
• La secrezione della tiroxina da parte della tiroide è
controllata da meccanismi a feedback negativo.
Ipotalamo
Inibizione
TRH
Adenoipofisi
Inibizione
TSH
Tiroide
Ormone tiroideo
metabolismo e omeostasi
• L’ormone tiroideo incrementa il metabolismo,
ed è necessario in molti processi di sviluppo.
Regola inoltre molti processi di omeostasi.
ipotiroidismo
• Una scarsa produzione di ormone tiroideo
efficace produce l’ipotiroidismo. Si può
osservare aumento di peso e sensibilità al
freddo. Una insufficienza durante le prima fasi
dello sviluppo porta alla condizione in passato
denominata cretinismo, mentre una scarsità
di ormoni funzionanti dovuta ad una dieta
scarsa di iodio porta al gozzo.
gozzo
• L’interruzione del meccanismo a feedback che controllano
l’attività tiroidea alla base dello sviluppo del gozzo:
Nessuna inibizione
Ipotalamo
TRH
Nessuna inibizione
Adenoipofisi
TSH
Tiroide
Assenza di iodio
La tiroide si ingrossa e forma il gozzo
Insufficiente
produzione
di T4 e T3
ipertiroidismo
• Una eccessiva produzione di ormone tiroideo
produce l’ipertiroidismo. Si può osservare
perdita di peso, sensibilità al caldo,
sudorazione eccessiva ed irritabilità.
• Una forma di ipertiroidismo provoca la malattia di
Graves.
L’attore Marty Feldman
omeostasi del calcio
– La normale concentrazione ematica del calcio
(calcemia) è di circa 10 mg per 100 ml di sangue.
– La concentrazione del calcio è regolata da due
ormoni peptidici: la calcitonina, prodotta dalla
tiroide, e l’ormone paratiroideo (PTH), sintetizzato
dalle paratiroidi.
– Questi due ormoni sono detti ormoni antagonisti
perché producono effetti opposti tra loro: la
calcitonina fa abbassare la calcemia, mentre il PTH
la fa aumentare.
paratiroidi
• Regolazione della concentrazione del calcio nel sangue
Pancreas (endocrino)
Il pancreas
La ghiandola pancreatica
svolge funzioni endocrine ed
esocrine.
Il pancreas endocrino produce
tre ormoni che controllano la
concentrazione di glucosio nel
sangue:
• insulina;
• glucagone;
• somatostatina.
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Le cellule pancreatiche con funzione
endocrina si trovano nelle Isole di
Langerhans
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Nelle isole di Langerhans le cellule alfa producono il
glucagone, le cellule beta l’insulina. Insulina e
glucagone sono ormoni antagonisti.
isola di Langerhans
glicemia
Il normale livello di glicemia, ovvero la concentrazione
di glucosio nel sangue, è di 90 mg per 100 ml.
– L’insulina fa sì che le cellule prelevino più glucosio dal
sangue e stimola il metabolismo cellulare del glucosio.
– Il glucagone rende disponibili le molecole energetiche,
inducendo le cellule del fegato a demolire il glicogeno in
glucosio, che viene poi rilasciato nel sangue.
insulina
glucagone
• Regolazione della
concentrazione
del glucosio nel
sangue
diabete
Il diabete è una malattia endocrina piuttosto comune
– Il diabete mellito è una grave malattia ormonale che
colpisce circa il 5% della popolazione occidentale.
– Si manifesta
• quando non vi è sufficiente quantità di insulina nel
sangue (diabete di tipo I o insulino-dipendente),
malattia autoimmune in cui le cellule immunitarie
distruggono le cellule beta del pancreas);
• oppure quando le cellule non sono in grado di
rispondere all’insulina (diabete di tipo II o insulinoindipendente).
gonadi
Il surrene
Le due ghiandole endocrine
surrenali sono distinte in una
porzione corticale esterna
che secerne glucocorticoidi,
mineralcorticoidi e steroidi
sessuali, e una porzione
midollare interna che
secerne adrenalina e
noradrenalina.
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risposta corporea allo stress
• Le ghiandole surrenali attivano la risposta corporea
allo stress
– La midollare surrenale produce ormoni che assicurano
una risposta rapida e immediata a situazioni di stress.
La corticale surrenale è implicata nei processi di
risposta a lungo termine allo stress.
midollare surrenale
– Le cellule dell’ipotalamo attivate da situazioni di
stress, mandano a loro volta impulsi a cellule nervose
del midollo spinale che si estendono fino alla
midollare surrenale, la quale di conseguenza rilascia
nel sangue adrenalina e noradrenalina.
– Questi due ormoni inducono le cellule del fegato a
liberare glucosio, aumentandone così la disponibilità
per il lavoro cellulare.
corticale surrenale
– L’ACTH, prodotta dall’adenoipofisi, induce la
produzione di una famiglia di ormoni steroidei, detti
corticosteroidi, da parte della corticale surrenale.
– Nell’organismo umano, i due tipi principali di
corticosteroidi sono i mineralcorticoidi e i
glicocorticoidi.
– I mineralcorticoidi agiscono principalmente
sull’equilibrio idro-salino.
– I glicocorticoidi agiscono soprattutto rendendo
disponibile il glucosio per le cellule.
• Controllo delle risposte allo stress da parte degli ormoni
prodotti dalle ghiandole surrenali.
Le gonadi
Le gonadi (ovaie nella femmina e testicoli nel
maschio) sono gli organi in cui avviene la maturazione
di ovociti e spermatozoi, e la sede in cui vengono
sintetizzati gli ormoni sessuali che controllano lo
sviluppo dei genitali esterni, i cambiamenti puberali e la
riproduzione.
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Gli ormoni sessuali
Le gonadi secernono gli ormoni sessuali.
La sintensi degli ormoni sessuali steroidei è controllata
dagli ormoni ipofisari, l’ormone luteinizzante (LH) e il
follicolo stimolante (FSH).
– Gli ormoni sessuali sono ormoni steroidei che regolano
la crescita e lo sviluppo dell’individuo nonché i cicli
riproduttivi e il comportamento sessuale.
– Gli estrogeni, i progestinici e gli androgeni sono
prodotti dalle gonadi e la loro sintesi è regolata
dall’ipotalamo e dal lobo anteriore dell’ipofisi.
androgeni
Gli steroidi maschili
vengono
complessivamente
chiamati androgeni.
Gli androgeni stimolano lo sviluppo e il mantenimento del
sistema riproduttore maschile.
progesterone
estrogeni
Gli steroidi femminili sono il
progesterone e gli estrogeni (il più
rappresentativo è l’estradiolo).
Gli estrogeni regolano il funzionamento
del sistema riproduttore femminile e lo
sviluppo di determinati caratteri
femminili.
estradiolo
I progestinici sono coinvolti soprattutto
nella preparazione dell’utero per
garantire all’embrione condizioni di
sviluppo adeguate.
Ormoni sessuali
durante lo sviluppo
embrionale.
Gli ormoni sessuali iniziano a
esercitare il loro ruolo intorno
alla settima settimana di
gestione.
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Ormoni sessuali durante lo sviluppo
secondario.
Gli effetti degli steroidi sessuali si manifestano in
maniera eclatante in occasione della pubertà.
Gli ormoni prodotti da epifisi e timo
L’epifisi produce la melatonina, l’ormone coinvolto nella
regolazione dei ritmi biologici.
Il timo produce timosina e timopoietina, ormoni importanti
per il sistema immunitario.
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Studiare gli ormoni in laboratorio
Il dosaggio immunologico consente di
misurare la concentrazione di un ormone
La curva dose risposta aiuta i medici a
trovare i dosaggi adeguati per i farmaci
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Il doping sportivo
Con la parola doping in
riferimento allo sport si
intende l’assunzione di
sostanze illecite per
aumentare le prestazioni
sportive, ma utilizzare
sostanze dopanti è proibito e
può causare gravi danni
all’organismo.
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