Endocrinologia

Endocrinologia

Studio di ghiandole endocrine, che ritroviamo sparse in vari tessuti (intestino, rene, cuore). Sappiamo che alcuni organi non endocrini producono ormoni, come il fegato; alcuni ormoni sono prodotti da neuroni. Studia il sistema endocrino, i suoi prodotti (ormoni) e gli effetti di questi sull’organismo.

Sistema endocrino

È uno dei principali sistemi con cui il nostro organismo trasmette le informazioni, controlla e coordina le proprie funzioni. La funzione principale è mantenere l’omeostasi e garantire la sopravvivenza della specie. È formato dalle ghiandole endocrine, deputate alla produzione di ormoni. Costituito da ghiandole localizzate in varie parti del corpo:

• Ipotalamo
• Ipofisi
• Tiroide
• Paratiroidi
• Surreni
• Reni
• Isole pancreatiche
• Ovaio
• Testicolo

Ormoni

Sono messaggeri chimici, prodotti dalle ghiandole endocrine, che agiscono a distanza su cellule bersaglio. La capacità di produrre ormoni non è una proprietà esclusiva delle ghiandole endocrine. Gli ormoni possono anche agire localmente su cellule vicine per diffusione (segnali paracrini) o anche sulle stesse cellule che li hanno prodotti (segnali autocrini).

Tipi di ormoni

• Ormoni glicoproteici: glicoproteine dell’ipofisi anteriore composte da una sub-unità alfa comune e da una beta specifica.
• Ormoni derivati dagli aminoacidi: derivano dall’aminoacido tirosina, comprendono le catecolamine della midollare del surrene e gli ormoni della tiroide.
• Ormoni steroidei: derivano dal colesterolo, non sono immagazzinati in vescicole secretorie, comprendono estrogeni, progesterone, androgeni.
• Ormoni idrofili: li distinguiamo in:
  • Ormoni peptidici: esempio insulina, glucagone, vasopressina.
  • Ormoni derivati da amminocacidi: adrenalina e noradrenalina, ormoni tiroidei.
• Ormoni lipofili: cortisolo, aldosterone, androgeni, estrogeni.

Ormoni trasporto: ormoni che circolano nel sangue legati a proteine di trasporto. Gli ormoni peptidici sono idrosolubili e pertanto circolano liberi nel plasma. Gli ormoni steroidei, sono liposolubili, al contrario, circolano nel sangue legati a proteine di trasporto.

Azione degli ormoni

Agiscono sulle cellule bersaglio in 3 modi:

• Modulano la velocità di reazioni enzimatiche
• Regolano i trasporti di membrana
• Modulano la sintesi proteica

Effetti degli ormoni

Agiscono su organi bersaglio in tutto il corpo, controllano e coordinano:

• Omeostasi, riproduzione, crescita e sviluppo, metabolismo, risposta allo stress.

Funzioni degli ormoni

Funzione riproduttiva, sviluppo e crescita, funzione renale e cardiovascolare, metabolismo energetico, minerale e dell’acqua. Può regolare l’insulina, l’utilizzo del glucosio, il trasporto del potassio.

Funzioni del sistema endocrino

Controllo su alcune costanti interne:

• Glicemia, osmolarità plasmatica, rapporto elettrolitico sodio potassio.

Controllo su attività fondamentali:

• Produzione di energia, accrescimento.

Controllo su attività riproduttiva e lattazione.

Controllo secrezione ormonale

Con secrezione si intende la sintesi e il rilascio in circolo di un determinato ormone.

Controllo ormonale: si verifica quando una ghiandola endocrina produce il suo ormone sotto il controllo di un altro ormone. Ad esempio i livelli plasmatici dei nutrienti e degli ioni possono regolare la secrezione ormonale. In sintesi, la produzione degli ormoni è regolata dagli eventi che si verificano nei sistemi regolati dagli stessi ormoni.

Feedback

È un meccanismo di regolazione tramite il quale gli ormoni controllano gli effetti biologici che essi determinano. Nello specifico costituisce un influsso bidirezionale di informazioni tra la sede di produzione dell’ormone e il tessuto bersaglio. Viene definito positivo se provoca una stimolazione, negativo se provoca un’inibizione dell’azione ormonale. Viene definito anche lungo, corto o ultracorto a seconda della distanza tra l’ormone e il tessuto bersaglio. Garantisce l’omeostasi.

Possibili patologie endocrine

Carenza dell’ormone, eccesso dell’ormone, risposta anomala dei tessuti all’ormone.

Adattamento

Meccanismo di difesa che protegge il nostro organismo dalle modificazioni dell’ambiente esterno e dal ripetersi sistematico di alterazioni fisiche stressanti.

Fisiologia dell'esercizio fisico

Nell’esercizio fisico l’organismo si adatta alle aumentate richieste attraverso aggiustamenti:

• Nervosi
• Respiratori
• Cardiovascolari
• Muscolari
• Endocrino-metabolico

Nell’adattamento cooperano sistema nervoso autonomo e sistema endocrino. Le risposte ormonali garantiscono:

• Facilitazione dell’uso del glicogeno muscolare
• Disponibilità substrati per contrazione muscolare
• Mantenimento flusso di glucosio al SNC
• Facilitazione glicogenosintesi epatica post-esercizio

Un periodo di esercizio fisico può aumentare nella concentrazione plasmatica un’ampia varietà di ormoni mentre causa la diminuzione della concentrazione plasmatica in particolari ormoni. La forza specifica prodotta nelle fibre attivate stimola il recettore e gli ormoni che portano alla crescita muscolare alle modificazioni della forza. Durante l’esercizio fisico aumenta l’attività del sistema simpatico, il sistema renina-angiotensina-aldosterone, aumenta l’ormone della crescita, diminuisce l’insulina. L’azione principale dell’insulina è quella di abbassare la glicemia.

La risposta ormonale all’esercizio si differenzia a seconda della risposta ACUTA e CRONICA. Durante la risposta ACUTA abbiamo un aumento di CATECOLAMINE e di GLUCAGONE, diminuzione di INSULINA. Nella risposta CRONICA abbiamo un aumento di GLUCAGONE, aumento di CORTISOLO, aumento del GH.

Ipotalamo

Si trova nella base cranica, nel DIENCEFALO, costituisce un centro integrativo essenziale per la sopravvivenza di un organismo. Rappresenta un centro superiore per il controllo delle funzioni viscerali. È la più importante struttura di connessione tra il sistema nervoso ed endocrino. Controlla la fame, il dispendio energetico, la sete, la pressione arteriosa, il ritmo sonno-sveglia, la temperatura corporea, la risposta allo stress. Controlla la funzione della ghiandola ipofisaria.

Cellule neuroendocrine: neuroni specializzati nel produrre ormoni per agire nell’ipofisi. Difatti, l’ipotalamo produce peptidi, ovvero dei fattori di rilascio per gli ormoni ipofisari, e neurotrasmettitori (ipofisi anteriore). Altri neuroni magnocellulari liberano vasopressina a livello della ipofisi posteriore, per poi rilasciarlo nel sangue. Esempio l’ADH, ormone antidiuretico che regola il riassorbimento di acqua.

L’ipotalamo produce una serie di sostanze con azione STIMOLANTI che vengono indicate con la sigla IH (inibiting hormone), preceduta dalla iniziale dell’ormone ipofisario che controllano. Esempio:

• PIH: inibisce la sintesi di dopamina
• GIH: inibisce la sintesi dell’ormone della crescita

L’ipotalamo produce:

1. Neuropeptidi che regolano la secrezione ormonale
   • Ipofisi anteriore (fattori di rilascio e di inibizione)
2. ADH e ossitocina
   • Ipofisi posteriore immagazzina e libera nella circolazione ADH e ossitocina prodotti dall’ipotalamo

L’ipofisi anteriore produce ormoni che regolano la funzione di altre ghiandole endocrine. L’ipofisi anteriore produce inoltre GH e Prolattina. La secrezione degli ormoni dell’ipofisi anteriore è, a sua volta, sotto il controllo a feedback esercitato dagli ormoni prodotti dalla ghiandola bersaglio. Tra gli ormoni coinvolti nella crescita muscolare ritroviamo:

• Testosterone
• GH (ormone della crescita)
• IGFs (fattori di crescita insulina)

GH (ormone della crescita)

Ormone peptidico sintetizzato dalle cellule “somatotrope” dell’ipofisi anteriore sotto il controllo ipotalamico. Formato da 191 aminoacidi. Non è una singola proteina, ma esiste in diverse varianti molecolari (isoforme). La forma più abbondante di GH nel sangue e nell’ipofisi è il 22K-GH monomerico. È importante perché viene utilizzato per individuare il doping. Il GH viene secreto in modo pulsatile con picchi ogni 3-4 ore, la maggior parte della secrezione avviene durante il sonno. La secrezione è influenzata dal sesso, età, adiposità, dieta ed esercizio fisico. Raggiunge il picco durante l’adolescenza e diminuisce con gli anni.

L’asse endocrino del GH presenta un sistema a 3 livelli:

• Ipotalamo: produce GHRH che stimola GHIH e inibisce la secrezione di GH.
• Ipofisi: produce GH.
• Fegato: produce il fattore di crescita insulino simile (IGF-1) che stimola le azioni di promozione della crescita. Esso viene prodotto anche in altri tessuti come il muscolo e la cartilagine, svolgendo funzioni endocrine, paracrine, autocrine legandosi a recettori sulla membrana delle cellule bersaglio.

Fattori che influenzano la secrezione di GH

Sono stimolanti della secrezione di GH:

• Dopamina, catecolamine
• Aminoacidi
• Ormoni tiroidei
• Androgeni
• Il sonno
• L’ipoglicemia
• Lo stress
• Ghrelina: favorisce l’appetito

Sono inibitori della secrezione di GH:

• GHIH (somatostatina)
• IGF-1
• Malattie croniche, cortisolo, l’età
• Iperglicemia