Fisiologia animale (lezioni 1-5)

RAPPORTO IPOTALAMO-IPOFISI

Releasing hormones: ormoni rilascianti

Inhibiting hormones: ormoni inibenti

Per svolgere la loro azione, specifici ormoni ipotalamici si legano a specifici recettori a livello adenoipofisario

modulando il rilascio di ormoni prodotti dalla stessa adenoipofisi

Per evitare una iperproduzione e/o ipoproduzione di ormoni ipotalamici e adenoipofisari esistono diversi

meccanismi di controllo tra cui il principale è: Feedback negativo

GHIANDOLA SURRENALE

Ghiandola principale coinvolta nella risposta ormonale allo stress. Si divide in due zone: midollare , corticale

(quella più superficiale), con origini embriologiche diverse; le cellule della midollare sono neuroni post

gangliari (ganglio aggregato di corpi cellulari di neuroni che si trova nel SNP sono legati a un neurone

pregangliare con cui fanno sinapsi) modificati che invece di generare segnale elettrico produco ormoni

(adrenalina e noradrenalina, chiamate anche epinefrina e noraepinefrina). La midollare gh. surrenale deriva

dall’ectoderma, è composta da tessuto nervoso e agisce come parte del sistema nervoso simpatico. La

corteccia gh. surrenale deriva dal mesoderma ed è circa l’80% della ghiandola, non è innervata. Ognuna di

queste due regioni produce il suo set di ormoni.

Dal punto di vista macroscopico:

• Corticale (priva di fibre nervose, indispensabile per la vita)

• Midollare (cellule gangliari modificate, non indispensabile per la vita)

Dal punto di vista microscopico:

• Corticale (zona glomerulare, fascicolata, reticolare)

• Midollare (neuroni post-gangliari modificati)

Dal punto di vista degli ormoni sintetizzati:

1. Corticale: steroidi (derivano da colesterolo)

• Mineralcorticoidi, zona glumerulare

• Glucocorticoidi, zona fascicolata-reticolare

• Ormoni sessuali, zona fascicolata-reticolare

2. Midollare: amine

• Adrenalina

5 • noradrenalina

DIABETE

Due diversi tipi 1 e 2, con terapie diverse. Tipo 1 insulina-dipendente, sorge in età

giovanile, si somministra insulina poiché non si riesce a produrla a livello del

pancreas. Diabete tipo 2, insulina è prodotta ma i tessuti non rispondono, si

somministrano farmaci che riducono la resistenza periferica. In realtà ci sono

sindromi simili al diabete, dovute ad altra causa come un’ elevata produzione di

ormoni da parte del surrene  diabete surrenalico poiché alcuni degli ormoni prodotti

si occupano del metabolismo dei glucidi e quindi anche del glucosio es. il cortisone,

sono della stessa classe dei glucocorticoidi e darebbero alta glicemia.

ASSE IPOTALAMO-IPOFISI-SURRENE

L’asse ipotalamo-ipofisi-surrene controlla solo il surrene corticale, invece la midollare

dipende dal sistema nervoso simpatico. Nell’asse vi sono STRESSORS che

stimolano la secrezione di CRH (coricotropin releasing factor) IPOTALAMICO, che

provoca l’aumento produzione ACHT (adrenocorticotropic hormone) a livello

ADENOIPOFISI, che a sua volta provoca aumento secrezione GLICOCORTICOIDI e

androgeni a livello della corteccia surrenale, glicocrticoidi : feedback negativo.

ORMONI STEROIDEI

MINERALCORTICOIDI

ALDOSTERONE, coinvolto nella regolazione delle concentrazioni ematiche del sodio

e controlla il bilancio idrico poiché Na è un agente osmotico molto forte, se riassorbo

sodio dall’ultra filtrato glomerulare a livello dei reni aumento anche il riassorbimento

di acqua che andrà a finire del sangue. L’aldosterone è infatti anche regolatore del

sangue poiché più riassorbo Na e acqua e più aumento la volemia (volume sangue) e la pressione, l’effetto

principale dell’ormone è a livello renale anche se agisce a livello anche della saliva, dei succhi gastrici e del

sudore. Si occupa anche dell’escrezione del K+.

• Meccanismo d’azione: l’ormone stimola la trascrizione del gene che codifica per ATPasi sodio-potassio

con l’aumento del numero delle pompe sulle membrane basolaterali delle cellule epiteliali tubulari

distali a livello renale. Passivamente il sodio può diffondere dal lume del tubulo alle cellule, se

aumento le pompe solo su un versante aumenta il numero delle molecole di Na, lo ione K+ avrà un

andamento opposto, tenderà spontaneamente a diffondere nel lume del tubulo.

• Controllo secrezione ormone: la secrezione è provocata da alti livelli ematici di potassio

(iperkagliemia), bassi livelli di sodio (iponatriemia), diminuzione pressione e volume ematico; le

condizioni opposte inibiscono la secrezione. Queste condizioni si possono trovare ad esempio in una

situazione di emorragia, anche se l’ormone non risolverebbe la situazione poiché non è dovuta a

problemi di bilancio idrico; poca idratazione entra in gioco il meccanismo, l’animale presenterà

volume ematico diminuito e poca ma molto concentrata urina rischio precipitazione di aggregati

salini

• L’aldosterone è prodotto dalla surrenale che non agisce come sensore delle variazioni ma i sensori

sono un insieme di cellule che si chiamano apparato juxtaglomerulare che portano aumento

aldosterone

GLUCORTICOIDI

Classe di ormoni steroidei

CORTISOLO, il più importante di questa classe (corticosterone invece nei roditori), anche se vengono

prodotte piccole quantità di cortisone e corticosterone. Se ad esempio faccio un prelievo di sangue da un

topo, l’animale si stressa e potrei avere un aumento del livello del cortisolo livello falsato; cosa si può fare?

Utilizzo sistemi non invasivi per vedere i livelli di cortisolo/corticosterone, esempio dosaggio nella saliva,

sudore e in alcuni casi dalle feci, addirittura dal pelo; servono per dunque fare valutazioni sulla

concentrazione dell’ormone su un periodo medio-lungo. I glucorticoidi influenzano il metabolismo di molte

cellule, aiutano a rispondere allo stress e sono considerati essenziali per la vita; cortisolo ha anche effetti

anti-infiammatori e anti-immunitari a dosi alte e croniche. Farmaci a base di glucocorticoidi sono molto usati

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per controllare i sintomi di molti disordini infiammatori cronici o le risposte allergiche.

Il principale effetto del cortisolo è di promuovere la gluconeogenesi (formazione di glucosio) soprattutto nel

fegato a partire da aminoacidi e lipidi. Questa funzione è molto importante nei carnivori poiché hanno diete

ad alto tenero lipidico e proteico ma a basso glicidico gli zuccheri devono essere sintetizzati a livello

epatico. Promuove mobilizzazione di aminoacidi da tessuti extraepatici che servono da substrati per la

gluconeogenesi es. tessuto muscolare; il glucosio è così fondamentale poiché è l’unica fonte di zucchero

che può utilizzare il cervello. Si occupa dell’inibizione della captazione di glucosio nel muscolo e nel tessuto

adiposo che è un meccanismo per conservare glucosio, per questo troppo cortisolo può causare glicemia.

Stimola la lipolisi del tessuto adiposo: gli acidi grassi liberati sono usati per la produzione di energia in tessuti

come il muscolo e il glicerolo rilasciato diventa substrato per la gluconeogenesi, si scindono soprattutto i

trigliceridi . Infine inibisce la sintesi e attiva la degradazione delle proteine, poiché per conservare glucosio, li

aminoacidi devono essere utilizzati non per proteine ma per

gluconeogenesi.

La secrezione dei glucorticoidi aumenta in condizioni di stress,

poiché vi è l’attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene,

l’ipotalamo infatti aumenta rilascio di CRH che a livello ipofisario

aumenta secrezione di ACHT che va ad agire sulla surrenale

aumentando la secrezione.

La secrezione è pulsatile con oscillazioni e frequenze diverse a

seconda del momento della giornata, maggiori durante la mattina

e minore nella notte (negli animali diurni). Poco prima di

svegliarsi si ha di solito un picco di cortisolo, infatti aumenta il

dispendio energetico dell’organismo, il tutto è preparatorio

all’attività della giornata.

MIDOLLARE SURRENE

I due ormoni sono secreti molto rapidamente sono fondamentali nella prima fase della risposta allo stress

(ovvero le fasi combatti/fuggi) , effetto abbastanza simile ma con differenze es. adrenalina ha maggiore

effetto di noradrenalina su cuore, nei tessuti periferici per mobilizzazione riserve energetiche; noradrenalina

ha effetti localizzati sulla vaso costrizione per ridurre il flusso verso alcuni organi (es. visceri addominali) e

dare un apporto maggiore di sangue in situazione di stress: cuore, polmoni, muscoli e cervello

• Cellule riccamente innervate da fibre simpatiche pregangliari; considerata un’estensione del sistema

nervoso simpatico (ganglio simpatico modificato).

• Composta da cellule cromaffini che secernono nel sangue le catecolamine adrenalina (A) e

noradrenalina (NA).

• Durante le risposte “combatti-o-fuggi” il sistema nervoso simpatico, compreso il tessuto cromaffine,

viene attivato e grandi quantità di catecolamine vengono rilasciate (80% A).

• Effetto dei due ormoni è molto simile, ma l’A ha un effetto stimolatorio più potente su ritmo e forza di

contrazione cardiaca, e sulle attività metaboliche quali demolizione di glicogeno e rilascio di

glucosio.

• Il rapporto tra A e NA varia molto tra le specie (A= 80% uomo-coniglio-cavia, gatti 60%, 20% pollo)

• A e NA si legano ai recettori (alfa 1/alfa 2) adrenergici sulle cellule bersaglio, dove producono gli

stessi effetti della stimolazione diretta simpatica. In realtà vi sono possono essere differenze:

prendiamo una cellula innervata dal simpatico e una che riceve gli ormoni, cambia il tempo

d’insorgenza e la durata poiché i due ormoni hanno un’ emivita di qualche minuto mentre la

stimolazione del simpatico dura molto di meno

• La secrezione di questi ormoni è stimolata dall’acetilcolina rilasciata dalle fibre simpatiche

pregangliari che innervano la midollare. Molti tipi di "stress" stimolano questa secrezione, compresi

l’esercizio, l’ipoglicemia e i traumi. Dopo il rilascio le catecolamine si legano debolmente e vengono

trasportate in circolo dall’albumina e da altre proteine sieriche.

• Aumentata frequenza e forza di contrazione del muscolo cardiaco: azione soprattutto dell’A

attraverso i recettori beta.

• Vasocostrizione: NA in particolare causa vasocostrizione sistemica, con aumentata resistenza e

quindi pressione arteriosa.

• Dilatazione dei bronchioli: aiuta nella ventilazione polmonare.

• Stimolazione della lipolisi nelle cellule grasse: per fornire acidi grassi per la produzione di energia in

molti tessuti e aiuta nel mantenimento del riserve della glicemia che stanno diminuendo. Non serve

7 nelle prime fasi di risposta al pericolo essendo una via lenta.

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