Regolazione ormonale e omeostasi: un viaggio nel sistema endocrino

Coordinazione delle attività cellulari

Per mantenere un ambiente interno costante gli animali devono coordinare le attività delle cellule e degli organi. Le funzioni di ogni cellula dipendono dalla capacità dell’animale di regolare il proprio ambiente interno, cioè l’ambiente esterno alle singole cellule. La selezione naturale ha portato ad adattamenti che favoriscono il mantenimento di una composizione chimica stabile dello spazio extracellulare l’insieme dei meccanismi che permettono di mantenere un ambiente interno costante si chiama OMEOSTASI.

Tipi di messaggeri chimici

Vi sono tre tipi di messaggeri chimici:

1. I feromoni: sostanze chimiche prodotte da un organismo che influenzano il comportamento o la fisiologia di un altro organismo della stessa specie.

2. Ormoni: segnali chimici, prodotti da un sistema endocrino, si spostano all’interno del corpo o dell’organismo grazie alla circolazione sanguigna e agiscono sugli organi bersaglio, cellule presenti in altri organi.

3. Messaggeri paracrini: coprono solo brevi distanze e comprendono i neurotrasmettitori, prostaglandine e i fattori di crescita.

durante la digestione:

proteine e grassi danno gli

Regolazione del glucosio nel sangue

Due ormoni coordinano il passaggio dallo stato di assorbimento a quello di postassorbimento, regolando la concentrazione di glucosio nel sangue:

- l’insulina determina uno stato di assorbimento (le cellule assorbono glucosio dal sangue e producono glicogeno)

- il glucagone determina uno stato di post-assorbimento (il fegato produce glucosio e demolisce il glicogeno)

Sintomi e tipi di diabete

si ha il diabete mellito quando vi è incapacità di produrre insulina o reagire alla sua presenza; si ha quindi un eccesso di glucosio nel sangue. I suoi sintomi sono:

· poliuria= eccessiva produzione di urina non utilizzano il glucosio, ma grassi e proteine per produrre energia. Producono corpi che tonici che in quantità eccessiva portano al

· polidipsia = sete continua coma diabetico.

· polifagia = fame continua

Ci sono due tipi di diabete:

· diabete di tipo 1 o insulinodipendente, insorge di solito in giovane età, è dato da un errore del sistema immunitario. È necessario praticare ogni giorno iniezioni di insulina

· diabete di tipo 2 on noninsulinodipendente, si manifesta nella mezza età e si può controllare con la dieta e farmaci

glicemia= concentrazione di glucosio nel sangue. Il valore normale della glicemia va da 80-120mg/ 100 ml di sangue

Organi endocrini e loro funzioni

Organi endocrini che producono ormoni:

·Pancreas: produce enzimi digestivi che non agiscono a PH acido (secerne anche ioni bicarbonato) che neutralizzano il chimo acido all’ingresso nel duodeno. È formato da ammassi cellulari chiamati isole del Langherans, costituite da tre diversi tipi di cellule: cellule alfa; producono il glucagone, cellule beta, producono insulina, cellule delta, producono la somatostadina (inibisce la produzione di insulina e glucagone)

·Ghiandole surrenali: si trovano sopra i reni e sono formate da due parti:

- una esterna, la corticale, l’ipotalamo regola la produzione dell’ormone. Produce due ormoni: a) cortisolo (da esso dipendono le risposte in situazione di stress, inoltre stimola la produzione di carboidrati). B) aldosterone (regola la funzionalità renale).

-una interna, midollate, non regolata dall’encefalo. Produce epinefrina o adrenalina responsabile della reazione di “lotta o fuga”. Provoca accelerazione del battito cardiaco, maggiore irrorazione sanguigna e produzione di glucosio nel fegato.

·Tiroide: si trova nel collo davanti alla trachea. Secerne tiroxina, ormone che regola il metabolismo e la crescita. Si ha ipertiroidismo quando vi è una sovrapproduzione di ormone con conseguente metabolismo veloce. Si ha ipotiroidismo in caso di sottoproduzione con conseguente letargia, aumento di peso e intolleranza al freddo. La tiroide produce anche calcitonina, che stimola l’assorbimento di calcio

·Paratiroidi: si trovano vicino alla tiroide e producono un ormone paratiroideo, con conseguente aumento della concentrazione di calcio nel sangue.

·Gonadi: testicoli e ovaie producono gli ormoni sessuali steroidei, responsabili dello sviluppo e mantenimento dei caratteri sessuali secondari. I testicoli producono testosterone e le ovaie producono estrogeni e progesterone.

·L’ipofisi: situata alla base dell’encefalo, è formata da due parti: A) lobo posteriore o neuroipofisi, formata dalle parti terminali dell’encefalo. Secernono vari ormoni, tra cui l’ormone antidiuretico (stimola il riassorbimento dell’acqua nei reni) e l’ossitocina (stimola le contrazioni nel parto e la produzione di latte). b) lobo anteriore o adenoipofisi, produce 8 ormoni peptidici: ATCH, endorfine, TSH, ormone della crescita, prolattina, l’MSH, l’FSH (produce estrogeni), l’LH.

·L’ipotalamo: è responsabile del passaggio di informazioni fra l’encefalo e il sistema endocrino. I suoi ormoni regolano la produzione di ormoni in altri siti, specialmente nell’adenoipofisi.

Regolazione ormonale e feedback

La regolazione della secrezione ormonale avviene tramite un sistema di feedback negativo. Le informazioni del sistema endocrino influenzano anche il funzionamento de cervello, cambiamenti ormonali possono influire sul comportamento.
Chimicamente gli ormoni si distinguono in:

- Ormoni liposolubili (estrogeni, testosterone). Non sono polari, perciò possono passare direttamente attraverso la membrana plasmatica e giungere alle cellule bersaglio.I più importanti sono gli ormoni steroidi, derivati dal colesterolo (cortisolo, aldosterone, e steroidi sessuali).

- Ormoni idrosolubili (peptidi come la secretina e la maggior parte delle ammine, l’insulina e il glucagone), non possono passare attraverso la membrana.

L’azione dell’ormone su una cellula bersaglio inizia quando la molecola del messaggero si lega ad una proteina, il recettore. (si formano legami non covalenti nel sito di legame. Molecole simili agli ormoni naturali possono legarsi allo stesso recettore ed innescare la stessa risposta, oppure impedirla)

Gli ormoni liposolubili si legano ai recettori intracellulare.(proteine che regolano la trascrizione). Gli ormoni idrosolubili si legano ai recettori di membrana.(proteine di membrana). La maggior parte degli ormoni idrosolubili (come l’epinefrina) stimola la produzione di un secondo messaggero, che innesca le reazioni della cellula bersaglio, Il più comune tra i secondi messaggeri è l’AMP ciclico. I recettori possono usare anche gli ioni calcio come secondi messaggeri.

Messaggeri paracrini e loro funzioni

I messaggeri paracrini: non viaggiano attraverso il sistema circolatorio, ma agiscono sulle cellule vicine. Essi sono:

- Neurotrasmettitori (trasmettono segnali elettrici fra le cellule nervose)

- Prostaglandine(regolano la coagulazione del sangue e la contrazione della muscolatura liscia)

- Fattori di crescita (stimolano la divisione cellulare)