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H. Curtis, N. S. Barnes, A. Schnek, G. Flores
Invito alla
biologia.blu
C – Il corpo umano
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Il sistema
endocrino
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Anatomia e fisiologia
Le ghiandole sono
ammassi di cellule
epiteliali o
neurosecretici esocrine
o endocrine.
Le ghiandole esocrine secernono i loro prodotti direttamente
all’esterno del corpo (mammarie, sudoripare) o di cavità corporee
(ghiandole gastriche). Le ghiandole endocrine riversano gli ormoni
nel sangue. Il sistema endocrino non ha una continuità anatomica.
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Anatomia e fisiologia
Gli ormoni sono sostanze chimiche prodotte dalle cellule
endocrine che regolano l’attività delle cellule bersaglio. Sono
attive anche in minime quantità, e vengono demoliti
rapidamente dopo l’interazione con le cellule bersaglio.
Feedback negativo: all’aumentare della concentrazione del
prodotto finale del processo metabolico stimolato dall’ormone
si ha inibizione del rilascio dell’ormone stesso;
Feedback positivo: nel parto la secrezione di ossitocina induce
le contrazioni che stimolano un’ulteriore produzione
dell’ormone.
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Anatomia e fisiologia
Le ghiandole endocrine inviano gli ormoni a grande distanza.
I recettori sulle cellule bersaglio hanno strutture specifiche: il
legame avviene solo con una certa molecola.
I recettori possono essere all’interno della cellula o inseriti
sulla membrana: gli ormoni lipidici usano recettori
intracellulari; gli ormoni di natura peptidica usano recettori
transmembrana.
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Anatomia e fisiologia
Gli ormoni steroidei sono liposolubili e piccoli, attraversano le
membrane con facilità. Il complesso ormone-recettore entra nel
nucleo dove si lega a una proteina specifica che avvia la
trascrizione dell’mRNA e la sintesi proteica nel citosol.
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Anatomia e fisiologia
L’ormone tiroideo, sebbene non sia liposolubile, attraversa le
membrane delle cellule, grazie alla diffusione facilitata
attraverso una proteina di membrana.
Gli ormoni peptidici, come l’adrenalina, non attraversano la
membrana cellulare, ma si combinano con i recettori sulla
membrana della cellula bersaglio.
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Anatomia e fisiologia
Ormoni peptidici:
•il complesso ormone-recettore
viene inglobato dalla cellula per
endocitosi ed entra nel citosol;
•in alternativa l’ormone non entra
nella cellula, ma legandosi al
recettore avvia un secondo
messaggero, l’AMP ciclico,
responsabile di una cascata di
eventi a catena.
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Le ghiandole endocrine
Le ghiandole del sistema endocrino sono: ipotalamo, ipofisi,
epifisi o ghiandola pineale, tiroide, paratiroide, ghiandole
surrenali, pancreas, gonadi (ovaie e testicoli).
L’ipofisi è suddivisa in adenoipofisi e neuroipofisi,
Le ghiandole surrenali sono suddivise in porzione corticale e
midollare.
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Le ghiandole endocrine
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Ipofisi
L’ipofisi (o ghiandola pituitaria) è una piccola ghiandola
controllata dall’ipotalamo tramite un sottile peduncolo ricco
di vasi e fibre nervose.
Ha un volume di 1 cm3, pesa 1 g e regola altre ghiandole
endocrine.
È la fonte di ormoni che stimolano gli organi riproduttori, la
corticale surrenale e la tiroide. È divisa in lobo anteriore o
adenoipofisi e lobo posteriore o neuroipofisi.
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Ipofisi
L’adenoipofisi produce l’ormone della crescita (GH, Growth
Hormone), detto somatotropina.
Questo ormone stimola la sintesi proteica, fa aumentare la
massa muscolare e promuove la crescita delle ossa.Inibisce
l’assorbimento del glucosio per mantenere costante la
glicemia e stimola la scissione degli acidi grassi.
Lo stimolo che induce la produzione di GH è il fattore di
rilascio ipotalamico (GHRH), influenzato dalla glicemia.
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Ipofisi
La prolattina è secreta dall’adenoipofisi e stimola dopo il
parto la secrezione del latte nei mammiferi.
Il suo rilascio è controllato da un ormone inibitorio prodotto
dall’ipotalamo.
Gli impulsi nervosi prodotti dalla suzione durante
l’allattamento inibiscono la produzione dell’ormone inibitorio
della prolattina, viceversa quando la suzione cessa.
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Ipofisi
La neuroipofisi ha la funzione di deposito per due ormoni
prodotti dall’ipotalamo, l’ossitocina e l’ormone antidiuretico o
vasopressina (ADH). Qui finiscono i terminali assonici di alcuni
neuroni dell’ipotalamo.
L’ossitocina favorisce il parto accelerando le contrazioni
uterine durante il travaglio. È responsabile della fuoriuscita del
latte dalle cellule in cui viene sintetizzato. Il suo aumento è
anche conseguenza del pianto del neonato.
ADH fa diminuire l’escrezione di acqua da parte dei reni.
Fa aumentare la pressione sanguigna in risposta a perdite di
sangue, come a seguito di una grave emorragia.
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Ormoni tropici
Gli ormoni tropici agiscono su altre ghiandole endocrine.
Tireotropina (TSH), ormone che stimola la tiroide ad
aumentare la produzione di ormoni come la tiroxina e la
triiodotironina.
Circuito a feedback negativo: un aumento della
concentrazione di tiroxina inibisce una ulteriore secrezione di
TSH da parte dell’ipofisi.
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Ormoni tropici
L’adrenocorticotropo (ACTH) ha un meccanismo simile al TSH,
ma riferito alla produzione di cortisolo, secreto dalla ghiandola
surrenale.
Le gonadotropine, agiscono sulle gonadi: ormone
follicolostimolante (FSH) e luteinizzante (LH)
Le endorfine agiscono interferendo con la sensazione del
dolore, procurano una sensazione di estremo benessere dopo
un orgasmo sessuale, attività sportiva, ascolto di una musica
piacevole o assunzione del nostro cibo preferito.
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Ipotalamo
L’ipotalamo è una struttura anatomica neuroendocrina le
cui cellule sono definite neurosecretrici.
L’ipotalamo sintetizza fattori di rilascio (RH, Releasing
Hormones), che agiscono stimolando o inibendo la
secrezione degli ormoni.
Fattori di rilascio: piccoli peptidi costituiti da almeno 3
amminoacidi, compiono un breve tragitto tramite un
sistema di capillari fino all’ipofisi, non entrano mai nella
circolazione sanguigna generale.
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Ipotalamo
L’ipotalamo controlla la secrezione ipofisaria di ormoni che
stimolano le secrezioni di ormoni da parte della tiroide, della
corticale del surrene e delle gonadi.
Quando nel sangue aumenta la concentrazione degli ormoni
prodotti da queste ghiandole, l’ipotalamo riduce la sua
produzione di RH, l’ipofisi diminuisce la produzione dei suoi
ormoni e rallenta anche la produzione nelle cellule bersaglio.
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Ipotalamo
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Epifisi
L’epifisi è una piccola struttura al
centro del cervello, secerne
melatonina.
Questo ormone aumenta di notte e
diminuisce durante il giorno.
Le variazioni di melatonina sono influenzate dalla
luce: regola i ritmi sonno-veglia, l’aumento di
questo ormone migliora la qualità del sonno, placa
le tensioni, riduce lo stress e induce il rilassamento.
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Epifisi
La produzione notturna di melatonina è massima tra i 6 e i 12
anni.
Diminuisce durante la pubertà per non contrastare l’azione
degli ormoni sessuali.
Scompare durante la tarda età e sembra sfavorire la
maturazione sessuale. Viene utilizzato come farmaco nei
disturbi del sonno e in caso di jet lag.
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Epifisi
Ritmi circadiani:
•modificazioni cicliche che mostrano variazioni giornaliere;
•ne fanno parte la respirazione, la frequenza cardiaca,
l’escrezione urinaria di potassio, calcio e sodio, e la
secrezione di alcuni ormoni;
•negli animali la melatonina è legata anche alle attività legate
al numero di ore di luce e al cambio di stagione, come il
periodo riproduttivo.
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Tiroide
Ghiandola endocrina a forma di
farfalla, posta alla base del collo
davanti alla trachea.
È formata da due lobi e una
porzione centrale chiamata istmo
e dalle cellule follicolari che
circondano lacune ricche di
secreto, i follicoli e le cellule C
(parafollicolari).
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Tiroide
La diminuzione della glicemia e l’abbassamento della
temperatura corporea inducono l’ipotalamo a secernere TRH
che a sua volta stimola il rilascio di TSH da parte
dell’adenoipofisi.
Sotto l’azione dell’ormone ipofisario TSH, la tiroide secerne
tiroxina (T4), triiodotironina (T3) e calcitonina.
Questi ormoni accelerano la respirazione cellulare delle
cellule bersaglio con un meccanismo regolato da un feedback
negativo.
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Tiroide
Le cellule C producono
calcitonina.
Le cellule follicolari
producono la
glicoproteina
tireoglobulina.
Quando la tiroide viene stimolata, la tireoglobulina viene
inglobata nei follicoli per endocitosi e scissa in T3 e T4, riversati
poi in circolo.
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Tiroide
Gli ormoni tiroidei
aumentano la produzione e
il consumo di ATP, la
produzione di calore e la
temperatura corporea,
stimolano la sintesi proteica
e il consumo di glucosio e
infine influenzano lo
sviluppo scheletrico e
nervoso.
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Tiroide
La calcitonina regola il metabolismo del calcio coinvolto nella
coagulazione del sangue, nella contrazione muscolare e nella
trasmissione dell’impulso nervoso.
Fa diminuire la concentrazione di ioni calcio nel sangue,
stimolandone l’assorbimento da parte delle ossa e inibendo
l’assimilazione intestinale e il riassorbimento dai reni.
Le cellule parafollicolari della tiroide ed endocrine delle
paratiroidi sono attivate da chemiorecettori che registrano
variazioni di calcio.
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Paratiroidi
Sono ghiandole endocrine più piccole, nel tessuto della
tiroide.
Producono l’ormone paratiroideo (PTH), detto anche
paratormone, che agisce in contrapposizione alla calcitonina,
aumentando gli ioni calcio nel sangue.
Per aumentare l’assorbimento intestinale di calcio, il
paratormone stimola i reni a trasformare la vitamina C in
calcitriolo, che si comporta come un ormone lipidico
stimolando la trascrizione di proteine trasportatrici di calcio.
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Ghiandole surrenali
La corticale surrenale è
la porzione esterna,
libera ormoni steroidei.
La midollare surrenale è
la porzione centrale della
ghiandola, le sue cellule
liberano nel sangue le
catecolammine.
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Ghiandole surrenali
Aldosterone: un suo aumento causa un riassorbimento di
sodio dal tubulo distale e dal dotto collettore del nefrone.
Carenza di aldosterone: eliminazione ioni sodio, perdita
d’acqua e calo della pressione sanguigna.
Il cortisolo aumenta in caso di stress.
Fa parte del gruppo dei glicocorticoidi, promuove la
formazione di glucosio a partire da grassi e proteine, ne
riduce l’utilizzo da parte delle cellule, tranne cervello e cuore.
L’ormone ipofisario ACTH, che stimola la produzione di
cortisolo, viene utilizzato in alcuni casi di doping sportivo,
sopprime le risposte immunitarie e infiammatorie, usato
nelle malattie autoimmuni.
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Catecolammine
Ne fanno parte dopamina, adrenalina, noradrenalina.
La dopamina è un neurotrasmettitore, mentre adrenalina e
noradrenalina agiscono sia come neurotrasmettitori, sia
come ormoni.
Aumentano la pressione sanguigna, accelerano il battito
cardiaco, stimolano la respirazione. Stimolano l’enzima che
scinde il glicogeno, aumentando la concentrazione ematica di
glucosio. Secreti come reazione a situazioni di pericolo.
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Pancreas
Ghiandola esocrina ed
endocrina.
La parte endocrina è formata
da cellule alfa e beta riunite in
agglomerati circondati dalla
parte esocrina.
Le isole di Langerhans
producono insulina e
glucagone.
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Pancreas
L’insulina viene secreta dalle cellule beta in risposta alla
concentrazione di glucosio o di amminoacidi nel sangue;.
Abbassa la concentrazione di zucchero ematico favorendo
l’assorbimento del glucosio e la sua conversione in
glicogeno nel fegato e in grassi nelle cellule adipose.
È importante nella riparazione dei tessuti perché aumenta
la produzione di proteine e acidi grassi.
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Pancreas
Il glucagone è prodotto dalle cellule alfa delle isole di
Langerhans.
Determina un aumento dello zucchero nel sangue e
stimola il fegato a scindere il glicogeno e la scissione di grassi
e proteine.
Lo stimolo per la produzione di glucagone e insulina dipende
dal contenuto di glucosio e dal sistema nervoso.
Il sistema parasimpatico si attiva dopo un pasto e favorisce la
produzione e il rilascio di insulina, il simpatico agisce durante
l’attività fisica per stimolare il glucagone.
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Pancreas
Nella regolazione del glucosio ematico (o glicemia) sono
coinvolti sei ormoni differenti:
ormone della crescita;
cortisolo;
adrenalina;
noradrenalina;
insulina;
glucagone.
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Pancreas
Regolare la glicemia serve per mantenere una costante
presenza di zucchero a livello cerebrale.
Le cellule delta del pancreas producono somatostatina,
ormone prodotto dall’ipotalamo che inibisce la secrezione
della somatotropina e della prolattina.
La somatostatina inibisce anche glucagone, insulina, renina,
ormoni tiroidei e cortisolo.
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Pancreas
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Cellule con funzione endocrina
Alcuni organi hanno una parziale funzione endocrina.
In questi tessuti sono presenti degli agglomerati di cellule
secretrici o isolate, che svolgono la secrezione ormonale in
risposta a stimoli specifici.
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Ormoni sessuali
Gli ormoni sessuali possono essere sia maschili che
femminili: ormoni androgeni (maschili), in minor misura
ormoni estrogeni (femminili).
Vengono secreti in quantità minime, soprattutto dalle gonadi
(testicoli e ovaie).
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Lo stress
Stress di breve durata:
•la risposta allo stress parte dall’ipotalamo, in caso di uno
stress immediato e di breve durata, il sistema limbico invia
l’informazione all’ipotalamo che attiva il sistema nervoso
simpatico;
•la midollare produce adrenalina e noradrenalina con
tachicardia, sudorazione, e contrazione muscolare;
•il sangue affluisce maggiormente a cuore e cervello, e meno
a visceri e pelle con pallore, sudori freddi e sensazione di
nausea - fase di allarme.
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Lo stress
Stress di lunga durata:
•un lutto, delusione amorosa, lavoro impegnativo aumentano
i fattori di rilascio per l’adenoipofisi che a sua volta produce
ACTH, GH e TRH;
•demolizione di trigliceridi e glicogeno, per fornire più
energia alle cellule, si ha dimagrimento;
•l’ACTH aumenta la produzione di cortisolo, il TRH il rilascio di
ormoni tiroidei che aumentano la fase catabolica dei grassi,
glicogeno e proteine per far alzare la glicemia - fase di
resistenza.
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Lo stress
Perdurare dello stress:
•aumento di GH, cortisolo e ormoni tiroidei comporta effetti
negativi;
•iperglicemia continua che può portare a un esaurimento
delle cellule beta del Pancreas per la continua produzione di
insulina;
•il cortisolo provoca: affaticamento, depressione del sistema
immunitario, gastrite, colon irritabile, ipertensione, ansia e
depressione - fase di esaurimento dell’organismo.
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