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1 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia 2 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 C10 – Il controllo ormonale 3 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 I segnali chimici del sistema endocrino circolano nel sangue Il sistema nervoso e il sistema endocrino lavorano in modo coordinato. Insieme, essi regolano le attività degli altri apparati, ma usando meccanismi diversi. Sistema nervoso Sistema endocrino Composizione Neuroni Ghiandole (normalmente) Tipo di trasmissione Impulsi nervosi e neurotrasmettitori Ormoni Veicoli di trasmissione Assoni e sinapsi Circolo ematico (normalmente) Bersagli Muscoli e ghiandole Cellule in tutto il corpo Modalità di risposta Rapida e a breve termine Lenta e a lungo termine Tipo di controllo Retroazione negativa Retroazione negativa 4 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il sistema endocrino Il sistema endocrino sfrutta i vasi sanguigni per far transitare gli ormoni, messaggeri chimici diretti a degli organi bersaglio. Il sistema endocrino funziona più lentamente di quello nervoso; tuttavia, gli effetti dello stimolo ormonale sono più duraturi. 5 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Gli ormoni influenzano il metabolismo cellulare Gli ormoni si suddividono in due classi: peptidici e steroidei. Gli ormoni peptidici sono idrosolubili e non entrano mai nelle cellule; per questo motivo, vengono chiamati messaggeri primari. 6 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Gli ormoni influenzano il metabolismo cellulare Gli ormoni steroidei sono liposolubili e sono capaci di penetrare direttamente nella cellula grazie alla loro natura lipidica. Essi devono legarsi a una proteina per essere trasportati nel flusso sanguigno. 7 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il sistema endocrino è formato dall’insieme delle ghiandole endocrine, che secernono un’ampia gamma di ormoni 8 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Le principali ghiandole endocrine e i loro ormoni Ghiandola endocrina Ormone/i secreto/i Ipotalamo Ormoni ipotalamici di rilascio e ormoni ipotalamici inibitori Ipofisi (o ghiandola pituitaria) Ipofisi posteriore Ipofisi anteriore Ormone antidiuretico (ADH, o vasopressina) Ossitocina Ormone stimolante la tiroide (TSH, o ormone tireostimolante) Ormone adrenocorticotropo (ACTH) Ormoni gonadotropici (FSH, LH) Prolattina (PRL) Ormone della crescita (GH) Ormone stimolante i melanociti (MSH) Tiroide Tiroxina (T4) e triiodotironina (T3) Calcitonina Paratiroidi Ormone paratiroideo (PTH) 9 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Le principali ghiandole endocrine e i loro ormoni Ghiandola endocrina Ormone/i secreto/i Surrene (o ghiandola surrenale) Corticale surrenale Glucocorticoidi (cortisolo) Mineralcorticoidi (aldosterone) Ormoni sessuali Midollare surrenale Epinefrina (adrenalina) e norepinefrina (noradrenalina) Pancreas Insulina Glucagone Gonadi Testicoli Androgeni (testosterone) Ovaie Estrogeno e progesterone Timo Timosina Epifisi (o ghiandola pineale) Melatonina 10 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 L’ipotalamo e l’ipofisi coordinano l’intero sistema endocrino L’ipotalamo è un organo condiviso dai sistemi nervoso ed endocrino. Una struttura a forma di peduncolo connette l’ipotalamo all’ipofisi, o ghiandola pituitaria, la cui secrezione è controllata dall’ipotalamo. I neuroni dell’ipotalamo producono gli ormoni del lobo posteriore dell’ipofisi: • l’ormone antidiuretico (ADH), che provoca il riassorbimento di acqua da parte dei reni; • l’ossitocina, che innesca le contrazioni dell’utero durante il parto e stimola l’emissione di latte dalle ghiandole mammarie. 11 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 L’ipotalamo e l’ipofisi 12 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il lobo anteriore dell’ipofisi produce gli ormoni atropici e tropici Le cellule neurosecretrici dell’ipotalamo producono ormoni di rilascio che controllano l’attività del lobo anteriore dell’ipofisi. Gli ormoni prodotti dal lobo anteriore dell’ipofisi si suddividono in ormoni atropici e ormoni tropici. Gli ormoni atropici, che non producono effetti su altre ghiandole endocrine, comprendono la prolattina (PRL), l’ormone della crescita (GH) e l’ormone stimolante i melanociti (MSH). Gli ormoni tropici, che stimolano l’attività di altre ghiandole endocrine, sono l’ormone stimolante la tiroide (TSH), l’ormone adrenocorticotropo (ACTH) e gli ormoni gonadotropici (FSH e LH). 13 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il meccanismo di azione degli ormoni tropici Il sistema di controllo ipotalamo-adenoipofisi-ghiandola bersaglio coinvolge tre ormoni, uno dei quali è l’ormone tropico. Per esempio, l’ipotalamo secerne il rilascio di un ormone che stimola l’adenoipofisi a rilasciare TSH (ormone tropico); il TSH, a sua volta, stimola la tiroide a secernere tiroxina. La tiroxina esercita un controllo di retroazione sull’attività delle prime due strutture e, in questo modo, controlla la propria concentrazione nel sangue. 14 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Gli ormoni regolano il metabolismo e l’omeostasi Le ghiandole surrenali reagiscono alle situazioni di stress. 15 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Gli ormoni regolano il metabolismo e l’omeostasi Le due ghiandole surrenali sono poste alla sommità dei reni. Ognuna è costituita da una porzione più interna, la midollare surrenale, e da una porzione più esterna, la corticale surrenale. L’ipotalamo esercita il proprio controllo sull’attività di entrambe. La midollare surrenale secerne l’epinefrina (adrenalina) e la norepinefrina (noradrenalina); gli effetti di questi ormoni sono a breve termine. La corticale surrenale secerne gli ormoni glucocorticoidi e mineralcorticoidi, che assicurano una risposta a lungo termine alle situazioni di stress. 16 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il pancreas regola la concentrazione del glucosio nel sangue Il pancreas è composto da due tipi di tessuto. Il tessuto ghiandolare endocrino produce e secerne nel sangue gli ormoni antagonisti insulina e glucagone. Il tessuto esocrino, che costituisce la gran parte dell’organo, secerne i succhi pancreatici. 17 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 La tiroide regola la concentrazione del calcio nel sangue e lo sviluppo e aumenta il tasso metabolico Anche la tiroide è coinvolta in un triplice meccanismo di controllo insieme all’ipotalamo e al lobo anteriore dell’ipofisi. La tiroide produce gli ormoni triiodotironina (T3) e tiroxina (T4), che aumentano il tasso metabolico generale dell’organismo. La tiroide secerne inoltre l’ormone calcitonina, il cui effetto primario è quello di depositare calcio nelle ossa quando il livello di calcio nel sangue aumenta. Le ghiandole paratiroidee, o paratiroidi, producono l’ormone paratiroideo (PHT), che fa diminuire la concentrazione ematica di fosfato e aumentare quella del calcio. 18 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Disfunzioni surrenali e tiroidee Quando il livello di ormoni della corticale surrenale è troppo elevato si manifesta la sindrome di Cushing. L’eccesso di cortisolo si traduce in una tendenza a sviluppare il diabete mellito, il tronco della persona diventa gradualmente obeso e anche il viso cambia aspetto, assumendo forma tonda a causa della ritenzione di acqua. Se i livelli ematici degli ormoni T3 e T4, prodotti dalla tiroide, sono troppo bassi si parla di ipotiroidismo, in cui si verifica un rallentamento generale dei processi metabolici. Se la tiroide non si sviluppa correttamente si verifica ipotiroidismo congenito, o cretinismo. In caso di ipertiroidismo, in cui vi è secrezione troppo abbondante di ormoni tiroidei a causa della tiroide iperattiva, si possono manifestare varie forme di gozzo esoftalmico; la persona affetta da ipertiroidismo diventa iperattiva, nervosa e irritabile. 19 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
