IL SISTEMA ENDOCRINO

18/12/2013
IL SISTEMA ENDOCRINO
IL SISTEMA ENDOCRINO
COMPRENDE
TUTTE LE CELLULE
E
I TESSUTI ENDOCRINI
PRESENTI NEL CORPO UMANO
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ASPETTI ORGANIZZATIVI DEL MOVIMENTO
LA COORDINAZIONE FUNZIONALE TRA I DIVERSI APPARATI DEL CORPO E’
ASSICURATA DA
SISTEMI DI CONTROLLO
SISTEMA NERVOSO
SISTEMA ENDOCRINO
(ORMONI)
RISPOSTE RAPIDE
(pochi millisecondi)
E
DI BREVE DURATA
RISPOSTE PIU’ LENTE (da una decina di
secondi ad alcune ore)
MA
PIU’ PROLUNGATE NEL
TEMPO (per questo è efficace nel controllo dello sviluppo e
della crescita)
(es sistema renina/angiotensina)
PER MANTENERE L’OMEOSTASI, LE ATTIVITA’ CELLULARI DI TUTTO IL CORPO
DEVONO SVOLGERSI IN MODO COORDINATO
LE CELLULE PROVVISTE DI INNERVAZIONE SONO UNA PICCOLA FRAZIONE DEL
TOTALE.
I COMANDI TRASMESSI DALL’INNERVAZIONE SONO MOLTO SPECIFICI E DI
DURATA RELATIVAMENTE BREVE
IL SISTEMA NERVOSO NON E’ IN GRADO DI REGOLARE PROCESSI A LUNGO
TERMINE (es raggiungimento della statura adulta; mantenimento della capacità
riproduttiva)
QUESTO TIPI DI REGOLAZIONE
E’ FORNITO DAL SISTEMA ENDOCRINO,
CHE USA MESSAGGERI CHIMICI
PER TRASMETTERE INFORMAZIONI ED ISTRUZIONI
ALLE CELLULE
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INVECE
IL TRATTAMENTO
DELLE SITUAZIONI CRITICHE IMMEDIATE
E’ COMPITO DEL SISTEMA NERVOSO!!!!!
IN QUALSIASI MOMENTO LE CELLULE DEL
SISTEMA ENDOCRINO E DEL SISTEMA NERVOSO
COOPERANO PER CONTROLLARE E, SE NECESSARIO, MODIFICARE
LE ATTIVITA’ FISIOLOGICHE DELL’ORGANISMO,
AL FINE DI MANTENERE L’OMEOSTASI
LE AZIONI DI QUESTI DUE SISTEMI SONO STRETTAMENTE
COMPLEMENTARI
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SISTEMA ENDOCRINO =
GHIANDOLE A SECREZIONE INTERNA (organi pieni dotati di propria
individualità)
+
CELLULE O GRUPPI DI CELLULE SPARSE IN VARI ORGANI dette
“SISTEMA ENDOCRINO DIFFUSO” (CELLULE APUD, Amine Precursor
Uptake and Decarboxylation: capacità di assumere precursori aminici
e di decarbossilarli) (es cellule enteroendocrine del tratto
gastrointestinale; cellule della midollare del surrene)
NB: è accertato che TUTTI gli organi possiedono cellule con
caratteristiche parziali o complete del sistema APUD
“APPARATO” O “SISTEMA” ENDOCRINO?????
Poiché LE GHIANDOLE e le CELLULE ENDOCRINE hanno ORIGINE EMBRIOLOGICA molto
DIVERSA tra loro, sarebbe giustificato, secondo la tradizione europea, raccoglierle sotto
il termine di “APPARATO”;
tuttavia, poiché mirano ad una MEDESIMA FUNZIONE, la regolazione omeostatica, è
accettabile definirle anche con il termine “SISTEMA” di origine anglosassone
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SISTEMI: organi morfologicamente e
funzionalmente omogenei e con la
stessa derivazione embriologica
(SISTEMA ENDOCRINO;
SISTEMA NERVOSO;
SISTEMA LINFATICO)
APPARATI: organi morfologicamente
e funzionalmente diversi e con la
diversa derivazione embriologica
(APPARATO DIGERENTE)
LE CELLULE ENDOCRINE SONO CELLULE GHIANDOLARI CHE RIVERSANO
• NEL SANGUE (SECREZIONE ENDOCRINA)
• NEL LIQUIDO INTERSTIZIALE (SECREZIONE AUTOCRINA E PARACRINA)
• NELL’APPARATO LINFOIDE (SECREZIONE ENDOCRINA)
GLI ORMONI (dal greco ορµαο,
ορµαο “ormao”:eccitare, stimolare) CHE ESSE STESSE PRODUCONO,
MENTRE
LE SECREZIONI DELLE CELLULE ESOCRINE VENGONO RILASCIATE SU UNA SUPERFICIE
EPITELIALE.
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SECREZIONE ENDOCRINA: gli ormoni vengono immessi nel sangue o nel sistema linfoide
e attraverso essi giungono alle cellule bersaglio, dotate dei recettori adatti;
SECREZIONE AUTOCRINA: la cellula bersaglio è la stessa che produce l’ormone;
SECREZIONE PARACRINA: l’ormone viene immesso nel liquido interstiziale circostante
alla cellula che lo ha prodotto, dove sono presenti le cellule bersaglio
SECREZIONE
PARACRINA
SECREZIONE
AUTOCRINA
LIBERAZIONE A LIVELLO CAPILLARE!!!
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CONCETTI GENERALI
UN SINGOLO ORMONE PUO’ INFLUENZARE L’ATTIVITA’
METABOLICA DI PIU’ TESSUTI ED ORGANI ALLO STESSO TEMPO
(TUTTI QUELLI CHE POSSIEDONO RI RECETTORI APPOSITI)
LE CELLULE POSSONO RISPONDERE A DIVERSI ORMONI
SIMULTANEAMENTE
CLASSIFICAZIONE DEGLI ORMONI
• DERIVATI DEGLI AMINOACIDI: molecole relativamente piccole (AMINE BIOGENE);
Es: ormoni tiroidei e catecolamine (adrenalina o epinefrina e noradrenalina o
norepinefrina) secrete dalla midollare del surrene (TUTTI derivati dall’aa TIROSINA);
melatonina sintetizzata dall’epifisi e derivata dall’aa TRIPTOFANO.
• ORMONI PEPTIDICI: sono formati da catene di aa. Sono peptidici tutti gli ormoni
ipofisari
• ORMONI STEROIDEI: lipidi strutturalemente simili al COLESTEROLO.
Es:ormoni dell’apparato genitale (ANDROGENI, ESTROGENI E PROGESTINICI), delle
ghiandole surrenali (CORTICOSTEROIDI) e dei reni (CALCITRIOLO)
• EICOSANOIDI: sono piccole molecole che presentano un anello a 5 atomi di
carbonio ad una estremità
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CHI DICE QUANDO UN ORMONE DEVE ESSERE PRODOTTO E
RILASCIATO?
I RIFLESSI ENDOCRINI
avviati da:
• STIMOLI UMORALI (variazione della composizione del fluido extracellulare)
• STIMOLO ORMONALI (arrivo o rimozione di uno specifico ormone)
• STIMOLI NERVOSI (arrivo di neurotrasmettitori a livello delle giunzioni neuroendocrine)
Questi riflessi vengono regolati da dei meccanismi:
• FEED BACK NEGATIVO
• FEED BACK POSITIVO
FEED BACK NEGATIVO: meccanismo molto comune
nell’apparato endocrino; la produzione di un ormone B
indotto dall’ormone A, INIBISCE la produzione
dell’ormone A.
ATTENZIONE!!!!!!!!!!Questa regolazione retrograda non
è dovuta soltanto ad ormoni!!!!
Es. la CALCEMIA regola la produzione di ormoni che ne
elevano (PARATORMONE) o ne abbassano
(TIREOCALCITONINA) il tasso;
Es. l’ORMONE TIREOTROPO ADENOIPOFISARIO (TSH)
stimola la secrezione degli ormoni tiroidei (T3 e T4), i
quali svolgono numerose azioni, tra le quali quella di
inibire la secrezione del primo ormone;
Es. la GLICEMIA è regolata da 2 ormoni prodotti dalle
isole pancreatiche che ne elevano (GLUCAGONE) o ne
abbassano (INSULINA) i livelli.
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FEED BACK POSITIVO: un ormone A stimola la produzione di un ormone B, che a sua
volta svolge un effetto retrogrado positivo, stimolando la produzione di A. Questo
meccanismo viene utilizzato nei casi in cui l’azione deve completarsi rapidamente
Es: il rilascio di OSSITOCINA durante il travaglio e il parto provoca contrazioni della
muscolatura liscia dell’utero, e saranno proprio queste contrazioni a richiamare la
secrezione di ulteriori quantità di ossitocina.
DISTRIBUZIONE DEGLI ORMONI
-IN FORMA LIBERA
-LEGATI A SPECIALI PROTEINE DI TRASPORTO: condizione di equilibrio fra
ormone legato e ormone libero; mano a mano che l’ormone libero è rimosso
dal circolo ed inattivato, è rimpiazzato dal rilascio di ormone legato
INATTIVAZIONE DEGLI ORMONI
-IN SEGUITO AL LEGAME CON IL RECETTORE
-ASSORBITO E DEGRADATO DA CELLULE DEL FEGATO O DEL RENE
-DEGRADATO DA ENZIMI PLASMATICI O DEL LIQUIDO INTERSTIZIALE
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MECCANISMI DI AZIONE DEGLI ORMONI
--RECETTORI DI MEMBRANA:
CATECOLAMINE (epinefrina, norepinefrina e dopamina): non
liposolubili (recettori extracellulari)
ORMONI PEPTIDICI: non liposolubili (recettori extracellulari)
EICOSANOIDI: sono liposolubili, diffondono attraverso la membrana e raggiungono le
proteine recettoriali situate sulla superficie interna della membrana (recettori
intracellulari)
--RECETTORI ALL’INTERNO DELLA CELLULA (ormoni steroidei e tiroidei):
CITOPLASMATICI
NUCLEARI
L'encefalo contiene circa
35 miliardi di neuroni,
ognuno dei quali può
ricevere informazioni
contemporaneamente
da 80000 sinapsi; i
neuroni sono organizzati
in gruppi con ampie
interconnessioni tra loro
che, attraverso
interazioni eccitatorie
(SINAPSI ECCITATORIE) o
inibitorie (SINAPSI
INIBITORIE), assicurano
una risposta variabile a
seconda del
cambiamento della
circostanze.
- Telencefalo o cervello
- Diencefalo
- Mesencefalo
- Metencefalo (che comprende ponte e cervelletto)
- Mielencefalo (o midollo allungato o bulbo)
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O EPIFISI
IPOFISI O GHIANDOLA
PITUITARIA
IPOTALAMO E REGOLAZIONE
ENDOCRINA
ORMONI DI REGOLAZIONE O FATTORI DI
REGOLAZIONE, che controllano l’attività endocrina
dell’adenoipofisi (lobo anteriore dell’ipofisi):
1)Relehasing hormones (RH) o fattori di rilascio o
fattori di stimolazione;stimolano la produzione di
uno o più ormoni da parte dell’adenoipofisi;
2) Inhibiting hormones (IH) o fattori di
inibizione:inibiscono la sintesi e la secrezione di
specifici ormoni ipofisari
IPOTALAMO ENDOCRINO (NUCLEO SOPRAOTTICO E
NUCLEO PARAVENTRICOLARE):ormoni (ADH e
OSSITOCINA) immessi in circolo a livello della
neuroipofisi (lobo posteriore dell’ipofisi)
CONTROLLO NERVOSO DIRETTO, DA PARTE DI
CENTRI DEL SISTEMA NERVOSO AUTONOMO, SULLA
MIDOLLARE DEL SURRENE (la midollare del surrene è in
realtà un GANGLIO SIMPATICO MODIFICATO, i cui
neuroni secernono adrenalina e noradrenalina che
vengono immesse in circolo quando la componente
simpatica è attivata)
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L’IPOTALAMO DAL
PUNTO DI VISTA
ANATOMICO E’ UNA
PARTE DELL’ENCEFALO,
QUINDI UNA STRUTTURA
NERVOSA, MA E’ IN
GRADO DI SECERNERE
UNA GRAN VARIETA’ DI
ORMONI
(NEUROSECREZIONI)
IPOTALAMO
ORMONI REGOLATORI E ADH: rilasciati in risposta a variazioni della composizione del
sangue
OSSITOCINA (OXT), EPINEFRINA(E) E NOREPINEFRINA (NE): la loro secrezione coinvolge
meccanismi ormonali e nervosi
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L’IPOFISI O GHIANDOLA PITUITARIA
• CONTENUTA ALL’INTERNO DELLA SCATOLA CRANICA, ALLA
BASE DEL CERVELLO, ACCOLTA NELLA SELLA TURCICA
DELL’OSSO SFENOIDE
• E’ COLLEGATA AL PAVIMENTO DEL DIENCEFALO MEDIANTE
IL PEDUNCOLO IPOFISARIO la cui base si trova tra il chiasma
ottico e i corpi mamillari
• L’INFUNDIBOLO SI ESTENDE DALL’IPOTALAMO VERSO IL
BASSO, FINO ALLE SUPERFICI POSTERIORI E SUPERIORI
DELL’IPOFISI
• E’ RICOPERTA DA UNA MEMBRANA MENINGEA
TRASVERSALE (DIAFRAMMA DELLA SELLA,espansione della
dura madre che circonda l’infundibolo), CHE LA MANTIENE IN
POSIZIONE ALL’INTERNO DELLA SELLA TURCICA E LA ISOLA
DAL RESTO DELLA CAVITA’ CRANICA
• HA LA DIMENSIONE DI UN “ACINO D’UVA” (PESA ≈ 6 GR) E
LEGGERMENTE ALLUNGATA IN SENSO ANTERO-POSTERIORE
• SU BASI ANATOMICHE E DI SVILUPPO LA SI DIVIDE IN UN
LOBO ANTERIORE (ADENOIPOFISI) ROSSASTRO, LOBO
POSTERIORE (NEUROIPOFISI) BIANCO-GIALLOGNOLO
• GHIANDOLA COMPOSITA, COSTITUITA DA
UNA PORZIONE DI DERIVAZIONE EPITELIALE (ADENOIPOFISI O
IPOFISI ANTERIORE O LOBO ANTERIORE),
E DA UNA PARTE DIPENDENTE DALL’IPOTALAMO E QUINDI DI
DERIVAZIONE NERVOSA (NEUROIPOFISI O IPOFISI POSTERIORE O
LOBO NEURALE)
CONCETTO DI
ASSE IPOTALAMO-IPOFISARIO
Esprime il rapporto di correlazione tra il sistema
nervoso e l’apparato endocrino, dove l’uno influenza
l’attività dell’altro e ne è a sua volta influenzato
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IPOFISI O GHIANDOLA PITUITARIA
Formazione a forma di nocciolina (1,5
cm) del peso di circa 6gr a forma
ovale leggermente schiacciata anteroposteriormente situata dentro alla
scatola cranica alla base dell’encefalo
e accolta nella sella turcica dell’osso
sfenoide.
L’infundibolo
si
estende
dall’ipotalamo verso il basso fino alle
superfici superiore e posteriore
dell’ipofisi.
E’ collegata alla base del diencefalo
mediante il PEDUNCOLO IPOFISARIO
che attraversa il diaframma della
sella; quest’ultimo circonda il
PEDUNCOLO DELL’INFUNDIBOLO e
mantiene l’ipofisi in posizione
all’interno della sella turcica dell’osso
sfenoide.
IL DIAFRAMMA DELLA SELLA è
una continuazione del foglietto
durale (della dura madre) che
circonda la sella turcica dello
sfenoide. Il diaframma della
sella àncora la dura madre
all’osso sfenoide e ricopre la
base dell’ipofisi
IL DIAFRAMMA DELLA SELLA
circonda
l’infundibolo
nel
punto in cui esso entra nella
FOSSA IPOFISARIA dell’osso
sfenoide
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LE PORZIONI DELL’ADENOIPOFISI
Costituita da tre porzioni:
la porzione maggiore (pars distalis) si estende verso l’alto con la sua pars tuberalis
avvolgendo parzialmente il tronco dell’infundibolo, dando così origine al PEDUNCOLO
IPOFISARIO. Un delicato stroma reticolare sostiene il parenchima endocrino. A contatto con
la neuroipofisi vi è la pars intermedia.
Gli ormoni prodotti dai diversi tipi di cellule adenoipofisarie sono glicoproteine che
vengono ACCUMULATE NEL CITOPLASMA sotto forma di granuli.
PEDUNCOLO
PARS DISTALIS: la più grande e la più anteriore
PARS TUBERALIS: espansione attorno all’adiacente infundibolo
PARS INTERMEDIA: stretta bande che avvolge il lobo posteriore
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LA NEUROIPOFISI
• Intreccio di fibre nervose amieliniche e rispettivi terminali assonici, sostenute da
cellule gliali (dette PITUICITI) e da uno stroma connettivale ricco di capillari
• I pirenofori di questi neuroni sono localizzati nel NUCLEO SOPRAOTTICO (ADH) e
nel NUCLEO PARAVENTRICOLARE (OXT); da tali nuclei gli assoni attraversano
l’infundibolo e si diramano nei terminali sinaptici nella neuroipofisi
• Tali neuroni producono ADH (ORMONE ANTIDIURETICO O VASOPRESSINA) e
OSSITOCINA (OXT) che entrano nei capillari fenestrati derivati dall’ARTERIA
IPOFISARIA INFERIORE a livello della neuroipofisi; i terminali assonici si mettono
proprio in contatto con le pareti dei capillari.
LA NEUROIPOFISI
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LA NEUROIPOFISI
L’INFUNDIBOLO connette
l’ipotalamo all’ipofisi.
IL NUCLEO SOPRAOTTICO (1)
e IL NUCLEO
PARAVENTRICOLARE (2)
secernono due ormoni:
•ADH (1)
•OSSITOCINA (2)
che vengono entrambi
trasportati attraverso gli assoni
lungo l’infundibolo e vengono
rilasciati in circolo a livello
della neuroipofisi
SISTEMA PORTALE IPOTALAMO-IPOFISARIO
Si tratta di un’organizzazione vascolare insolita!!!!!!!
Tipicamente, un’arteria conduce il sangue DAL CUORE AD UNA RETE CAPILLARE,
dalla quale una vena lo riporta al cuore.
I vasi che si estendono tra l’ipotalamo e il lobo anteriore dell’ipofisi, invece,
trasportano il sangue DA UNA RETE CAPILLARE AD UN’ALTRA.
I vasi sanguigni che collegano due reti capillari sono detti VASI PORTALI, e l’intero
complesso è definito SISTEMA PORTALE.
I sistemi portali forniscono un’efficiente mezzo di comunicazione chimica,
assicurando che tutto il sangue che entra nel circolo portale raggiunga le cellule
bersaglio prima di ritornare alla circolazione generale (COMUNICAZIONE
STRETTAMENTE UNIDIREZIONALE!!!)
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L’IPOFISI RICEVE SANGUE ARTERIOSO DA
DUE ARTERIE IPOFISARIE SUPERIORI
CHE HANNO ORIGINE DAL CIRCOLO ANASTOMOTICO DI WILLIS,
E
DUE ARTERIE IPOFISARIE INFERIORI, RAMI DELL’ARTERIA CAROTIDE INTERNA.
IL SANGUE REFLUO DALL’IPOFISI RAGGIUNGE VENE DI DRENAGGIO CHE VANNO AI
SENI CAVERNOSI
SISTEMA PORTALE
IPOTALAMOIPOFISARIO
Si tratta di
un’organizzazione
vascolare insolita!!!!!!!
CAPILLARI
FENESTRATI
Plesso capillare
secondario
No!
scendono a spirale
lungo l’infundibolo
NEURONI DELL’EMINENZA MEDIANA
NEI PRESSI DELL’ATTACCO
DELL’INFUNDIBOLO
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IL CONTROLLO IPOTALAMICO DELL’ADENOIPOFISI
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IPOTALAMO E REGOLAZIONE
ENDOCRINA
ORMONI DI REGOLAZIONE O FATTORI DI
REGOLAZIONE, che controllano l’attività endocrina
dell’adenoipofisi (lobo anteriore dell’ipofisi):
1)Relehasing hormones (RH) o fattori di rilascio o
fattori di stimolazione o LIBERINE;stimolano la
produzione di uno o più ormoni da parte
dell’adenoipofisi;
2) Inhibiting hormones (IH) o fattori di inibizione o
STATINE:inibiscono la sintesi e la secrezione di
specifici ormoni ipofisari
IPOTALAMO ENDOCRINO (NUCLEO SOPRAOTTICO E
NUCLEO PARAVENTRICOLARE):ormoni (ADH e
OSSITOCINA) immessi in circolo a livello della
neuroipofisi (lobo posteriore dell’ipofisi)
CONTROLLO NERVOSO DIRETTO, DA PARTE DI
CENTRI AUTONOMI, SULLA MIDOLLARE DEL SURRENE
(la midollare del surrene è in realtà un GANGLIO
SIMPATICO MODIFICATO, i cui neuroni secernono
adrenalina e noradrenalina che vengono immesse in
circolo quando la componente simpatica è attivata)
IPOFISI O GHIANDOLA PITUITARIA:
Produce 9 ormoni tutti di natura peptidica
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