Fisiologia degli organi e degli apparati

28/02 Fisiologia 2

SISTEMA ENDOCRINO

Il sistema endocrino è un sistema di comunicazione tra cellule che usa o Queste

cellule ghiandole endocrine.

strutture comunicano fra loro e interagiscono anche con tessuti non endocrini grazie a sostanze dette ormoni.

Una ghiandola è sempre costituita da più cellule, una cellula è un'unità unica. Nel sistema endocrino ci sono anche

cellule singole che sono sparse in tessuti non endocrini. Le grosse ghiandole sono:

- Ghiandole surrenali

- Ipofisi

- Tiroide

- Pancreas (conti e cellule endocrine)

- Ovaie e testicoli

Le ghiandole endocrine producono ormoni.

E’ una sostanza secreta in piccole quantità da cellule endocrine specializzate o ghiandole

Ma che cos’è un ormone?

endocrine che agisce su cellule di tessuto bersaglio interagendo con recettori specifici e producendo cosi una

risposta biologica detta ‘effetto’

Gli ormoni vengono secreti in piccola quantità perché ne basta veramente in pochissima quantità per avere una

risposta. L'ormone va a contatto con tutti i tessuti del nostro corpo, però agisce solamente su alcuni (i I

bersagli).

tessuti bersaglio esprimono un per quell’ormone. I recettori sono proteine di membrana a cui

recettore specifico

l’ormone si attacca. Una volta attivato il recettore si avrà poi l'effetto.

Gli ormoni vengono secreti nel sangue. (Prodotti e riversati nel sangue). Questo tipo di secrezione è detta

‘secrezione Nel nostro corpo esiste un altro tipo di secrezione detta ‘secrezione

endocrina’. esocrina’.

Una secrezione esocrina è una sostanza chimica che viene liberata (secreta) al di fuori dell'organismo. (es: sudore o

sostanze presenti nei lumi di organi cavi in comunicazione con l’esterno, come l’esofago).

Il sangue, irrorando tutti gli organi, porta l'ormone a tutte le cellule, ma solo alcune avranno il recettore specifico per

quel determinato ormone. Se l’ormone trova il recettore quella cellula sarà detta e avremo una

cellula bersaglio

risposta/effetto. Se l'ormone non trova il recettore non si avrà effetto.

Nel sistema endocrino ci sono almeno ossia possono succedere 4 cose che coinvolgono sempre

4 tipi di processi,

sostanze chimiche:

- Una cellula o una ghiandola endocrina che sedere ormoni (PRINCPALE)

- Un neurone endocrino (cellule endocrine speciali dette che secernano neuro-ormoni (si

neuroendocrine

comportano come gli ormoni normali)

- Coinvolge sostanze paracrine

- Coinvolge sostanze autocrine

Cosa sono le sostanze autocrine e paracrine?

Sono sostanze chimiche che non sono ormoni perché vengono rilasciate nel sangue (per questo non si dicono

non

ormoni) ma vengono liberate nel liquido extracellulare.

Le sostanze trovano il recettore sulla cellula che le ha prodotte.

autocrine

Le sostanze trovano il recettore sulle cellule vicine.

paracrine

Cosa sono le cellule neuroendocrine?

È una via di mezzo tra neurone e cellula endocrina. Questa cellula secerne ormoni solo quando arriva un segnale

alla cellula (una scarica di potenziali d'azione). Secernano gli ormoni nel sangue, i quali si comportano come

elettrico

normali ormoni.

Stimoli per la secrezione ormonale

Gli ormoni non vengono secreti a caso o continuamente senza un controllo, ma solamente quando ce n’è

effettivamente bisogno. Le cellule endocrine captano il bisogno tramite uno stimolo, che può essere di diversa

natura:

- Stimolo nervoso (es: cellule neuroendocrine oppure adrenalina e noradrenalina secreti dalla midollare del

surrene con stimolo ad opera del sistema ortosimpatico)

- Stimolo ormonale (es:

s: ormoni adenoipofisari che stimolano

s ghiandole periferiche

eriferiche come le ovaie)

- Stimolo umorale (umore = sostanza chimica)(es:

chimica) (es: glucosio come stimolo per secernere insulina)

muscolo). Una cellula

La cellula endocrina e neuroendocrina sono esempi di cellule (come neurone o

eccitabili

eccitabile è una cellula che in seguito ad uno stimolo dà una risposta.

Gli effetti degli ormoni no la funzione di regolare i processi fisiologici per mantenere l’omeostasi

l’ (equilibrio

Generalmente gli ormoni hanno

interno dall'organismo). Gli ormoni possono agire:

- Nella produzione

e di energia metabolica

- Possono regolare l'equilibrio idro-salino

idro

- Possono regolare la crescita e lo sviluppo

- Controllano le funzioni

unzioni riproduttive

Questi processi dipendono da più tipi di ormoni e non da uno solo.

Chimica degli ormoni

Chimicamente esistono 3 categorie di ormoni:

- Ormoni

ni con struttura chimica derivante dagli amminoacidi (soprattutto dagli

gli amminoacidi Tirosina e

Triptofano) sono ormoni (hanno anche iodio nella struttura e sono detti iodati)

iodati e

tiroidei catecolamine

(adrenalina, noradrenalina,..)

es: ormoni adenoipofisari)

- Peptidi (es:

- Steroidi (derivano

derivano dal colesterolo e sono prodotti

prodot ti dalla corticale del surrene, dalle ovaie, testicoli e placenta).

Sono i glucocorticoidi (prodotti dalla corticale), mineralcorticoidi (prodotti dalla corticale), androgeni

an

(prodotti dalla corticale e testicoli),

testicoli estrogeni (prodotti da ovaie e placenta) e progestinici (ovaie e placenta).

La chimica ormonale è importante per conoscere il degli ormoni.

meccanismo di azione

Meccanismi d'azione generali degli ormoni

Un ormone ha bisogno dell’interazione con un recettore. Il recettore può trovarsi in due posti,

p dipendentemente

dalla liposolubilità. Gli ormoni possono essere di due tipi:

- Ormone non liposolubile (es: ormoni peptidici e catecolamine).

catecolamine) Il recettore sarà sulla

sul parete della

membrana, causa doppio strato fosfolipidico.

- Ormone liposolubile (es:

es: ormoni steroidei e tiroxina -> un ormone tiroideo). Il recettore

recetto sarà all'interno della

cellula bersaglio.

Gli (peptidi e catecolamine) una volta arrivati sul recettore esterno alla cellula, hanno

ha

ormoni non liposolubili

bisogno di un che porti il messaggio all'interno della cellula.

cellula

. Il secondo messaggero è una

secondo messaggero

sostanza chimica che viene prodotta da un enzima (catalizzatori biologici) come l’adenilato Questi enzimi

adenilato ciclasi.

sono attivati dalla attivata a sua volta dal (ormone legato al recettore).

Proteina G, complesso ormone-recettore

La regolazione degli ormoni con secondi messaggeri è veloce ed è una regolazione a breve termine.

Gli non si sciolgono molto bene nel sangue,

san

gue, perciò viaggiano legati ad una

ormoni liposolubili proteina carrier.

L'ormone si stacca dal carrier e diffonde all'interno della cellula attraversando la membrana plasmatica. Trova il suo

recettore, che può essere nel citosol o dentro al nucleo. Il complesso ormone-recettore

recettore altera

alter l'espressione genica,

ossia fa si che alcuni geni

i divengano silenti (non producano proteine) o ne attiva altri. In poche parole vengono

prodotte proteine diverse o in differenti quantità nella

nell cellula bersaglio.

Per l’effetto degli ormoni liposolubili bisogna attendere ore o giorni. È un meccanismo perché si altera la

molto lento

sintesi proteica. Si dice che sono implicati in regolazioni a lungo termine.

1 molecola di ormone fa sì che vengano prodotte grandi quantità di secondo messaggero o proteine, a seconda di

casi. Per questo non serve produrre tante molecole di ormone poiché avverrà l’amplificazione (1

del segnale

molecola di ormone = tanti secondi messaggeri/proteine) 3/03 Fisiologia 2

La sostanza chimica o l'ormone che funge da stimolo per la cellula endocrina può essere coninvolto all'interno di una

regolazione a feedback (retroazione).

REGOLAZIONE A FEEDBACK (RETROAZIONE)

La regolazione a feedback significa che una cellula endocrina può rilevare il suo effetto biologico (effetto dell’ormone

che ha prodotto) aggiustando di conseguenza la secrezione di quello stesso ormone. La cellula produce l'ormone,

rileva il suo effetto e aggiusta perciò la secrezione di tale ormone.

Es di processo di feedback: Gli ormoni che abbassano glicemia nel sangue (insulina).

Quando c’è glicemia alta si produce insulina. Se la produzione dell’ormone continuasse per troppo tempo, la glicemia

diverrebbe troppo bassa causando il coma. Quando la glicemia raggiunge un valore ottimale, la cellula dovrà

smettere di produrre insulina. La cellula rileva che la glicemia è arrivata al punto giusto e smette di produrre insulina.

(più

Quando l'effetto del feedback è un’inibizione (riduzione) di produzione di ormone si dice feedback negativo

frequente), se l'effetto è un di produzione si dice feedback positivo (piu raro).

aumento

Processo di feedback più comune (la cellula A solitamente è dell’ipotalamo, B è dell'ipofisi, C può essere di tanti

organi ->ovaie, fegato, testicoli,…)

La produzione di un ormone continua fino alla ristabilizzazione dell’omeostasi.

--------------------------------fino a qui sono i concetti generali---------------------------------

GHIANDOLA IPOFISARIA

E’ una ghiandola endocrina che ha però anche una parte di cellule neuroendocrine. È formata da 3 lobi:

- adenoipofisi (ipofisi anteriore)

- ipofisi intermedia

- neuroipofisi (ipofisi posteriore) Disegno 3

Gli ormoni secreti dalla neuroipofisi sono prodotti nell’ipotalamo.

ormoni ipotalamici,

ADENOIPOFISI

È una ghiandola a sé stante formata da cellule endocrine normali.

NEUROIPOFISI

È un prolungamento/appendice dell’ipotalamo. È formata da cellule

neuroendocrine. E’ formata solamente da una porzione di assoni e dalle

terminazioni nervose delle cellule nervose. Il corpo delle cellule neuroendocrine

risiede nell’ipotalamo, precisamente nei nuclei sopraottico e para-ventricolare.

Lista ormoni secreti da adenoipofisi (SAPERE IL NOME COMPLETO DELLE SIGLE)

- LH (ormone lutenizzante);

- FSH (ormone follicolo stimolante);

- PRL (prolattina)

- ACTH (ormone adrenocorticotropo)

- GH (ormone della crescita/somatotropina)

- TSH (ormone tireostimolante)

Lista ormoni secreti da neuroipofisi (SAPERE IL NOME COMPLETO DELLE SIGLE)

- ADH (vasopressina/ormone antidiuretico);

- OSSITOCINA;

Regolazione della secrezione degli ormoni ipofisari

La regolazione è un incremento o una inibizione di un processo.

Regolazione degli ormoni della neuroipofisi: nell’ipotalamo arrivano segnali nervosi (poiché fa parte del SNC) che

stimola la produzione dell’ormone neuro ipofisario. Esso viene trasportato attraverso l’assone (ormone prodotto nel

corpo cellulare) e poi secreto dalle terminazioni nervose delle cellule neuroendocrine nel sangue.

Regolazione degli ormoni dell’adenoipofisi: arriva uno stimolo all’ipotalamo (non

dai nuclei sopraottico e paraventricolare) di tipo nervoso. Esso risponde con la

produzione di un ormone 1 (dalle cellule neuroendocrine ) che viene riversato nel

sangue in un sistema particolare detto circolo portale-ipotalamo-ipofisario.

Questo sistema porta l'ormone alle cellule bersaglio nell’adenoipofisi. L'ormone 1

agisce sulla produzione di un ormone 2, prodotto nell’adenoipofisi. L'ormone 2 va

nel sangue trovando una cellula bersaglio che in parecchi casi è una ghiandola

endocrina. L'effetto sulla ghiandola endocrina sarà la secrezione dell’ormone 3

che produrrà una risposta biologica. (Lo schema rappresenta la regolazione

adenoipofisaria).

Gli ormoni adenoipofisari vengono prodotti solo quando arriva l’ormone

(ormone 1), che può avere però 2 tipi di effetti:

ipotalamico

- stimolatorio dell’adenoipofisi (da parte degli ormoni ipotalamici definiti fattori

liberanti);

- inibitorio dell’adenoipofisi (da parte degli ormoni ipotalamici definiti fattori

inibenti).

Fattori liberarti e inibenti sono tutti ormoni peptidici (proteine).

(ormoni 1):

ORMONI IPOTALAMICI

- GnRH- > effetto stimolante su cellule che producono FSH e LH (ormoni 2)

FSH e LH vengono dette gonadotropine)

- GHRH (stimolante) e SS (inibitorio) -> effetti su produzione/inibizione

dell’ormone GH,

effetto stimolante su produzione di TSH,

- TRH->

- PRF(stimolante:produzione rara) e DA(inibitorio) -> effetto sulla

secrezione di Prolattina,

- CRH -> stimola la produzione di ACTH

EFFETTI DEGLI ORMONI NEUROIPOFISARI

ADH

Ormone peptidico prodotto da stimoli nervosi dovuti dall'aumento dell’osmolarità extracellulare o dalla diminuzione

della pressione arteriosa.

consiste nella ritenzione idrica (dice al rene di non disperdere acqua). Se prodotta in concentrazione più

Effetti:

elevata ha un effetto vasocostrittorio. Esiste una patologia che consiste nella mancata produzione di ADH (diabete

in mancanza di ADH si producono 27 litri di urina/gg causando disidratazione).

insipido->

OSSITOCINA

È un ormone peptidico prodotto in seguito a stimolazioni nervose, originati da stimolazione meccanica sulla

ghiandola mammaria (lattante) o da stimoli psicologici (pianto del bambino). L’inibizione della sua produzione è

causata da stimoli psicologici (paura e stress).

regola la fuoriuscita di latte dalle ghiandole mammarie. Il tessuto bersaglio è la muscolatura liscia che

Effetti:

circonda i dotti mammari. Inoltre durante il parto regola la contrazione dei muscoli lisci dell'utero per favorire

l'espulsione del bambino.

EFFETTI EGLI ORMONI ADENOIPOFISARI

La scala gerarchica delle ghiandole endocrine sono sistemate secondo

l’ordine: IPOTALAMO->ADENOIPOFISI->GHIANDOLE PERIFERICHE.

Queste scale gerarchiche sono dette L’ipotalamo è a capo di tutti gli

assi.

assi. L’ipotalamo comanda tenendo conto dell’opera delle ghiandole

periferiche (processo di feedback). Questi ormoni hanno anche un effetto

ossia nutrono le cellule bersaglio.

trofico,

FSH ed LH

Gli organi bersaglio sono le gonadi.

fanno sviluppare i gameti e fanno produrre gli ormoni gonadici (testosterone ed estradiolo).

Effetti:

PROLATTINA (PRL)

Non influisce su una ghiandola endocrina periferica ma ha effetti su una ghiandola esocrina. Non possiede un

processo di feedback. La sua produzione è costantemente inibita e viene stimolata soltanto durante il periodo

dell'allattamento. L’organo bersaglio è la mammella e regola la produzione del latte.

regola la produzione del latte e inibisce l’ovulazione.

Effetti:

Gli stimoli per la produzione della prolattina sono: stimolazione meccanica (lattante), PRF, estrogeni (stimolano la

produzione della Prolattina ma ne blocca i suoi effetti: la Prolattina non fa produrre latte -> durante la gravidanza

prepara la produzione del latte). Gli inibitori della produzione della Prolattina sono: DA, stimoli psicologici (stress,

ansia).

ACTH

È un omone peptidico. L'organo bersaglio è la corticale surrenale.

regola la sintesi e la secrezione del cortisolo. Inoltre ha un effetto trofico sulle cellule della corticale

Effetti:

surrenale.

Stimoli: la produzione di ACTH avviene in presenza di CRH.

GH

Regola la crescita corporea in collaborazione con gli ormoni tiroidei e sessuali. Gli organi bersaglio sono: fegato,

muscolo e tessuto adiposo.

sul muscolo agisce aumentando la massa muscolare;

Effetti: -

- sul tessuto adiposo agisce riducendo il grasso;

- sul fegato stimola la produzione di ormoni (fattori che agiscono sull’osso facendolo crescere

di crescita)

linearmente (le fa allungare) e su altri tessuti.

Totalmente l'effetto è quello di aumentare la massa magra.

È un ormone anabolico.

Patologie: in carenza di GH durante l'infanzia si ha nanismo. Se c’è iperproduzione nell’infanzia si ha gigantismo. Se

cìè iperproduzione durante la pubertà si ha acromegalia (diventano grandi solo alcune parti del corpo come mano,

piedi e mandibola).

TSH

L'organo bersaglio è la tiroide (ghiandola endocrina).

fa crescere e sviluppare la tiroide e fa produrre alla tiroide gli ormoni tiroidei. Ormoni tiroidei -> T2,T3,T4 e

Effetti:

calcitonina.

Effetti ormoni tiroidei:

Gli organi bersaglio degli ormoni tiroidei sono praticamente tutti i

tessuti.

Effetti: produzione di calore, incremento delle funzioni

cardiocircolatorie, potenziamento delle funzioni del sistema nervoso,

aumento crescita corporea, incremento dell metabolismo.

Regolazione degli ormoni tiroidei:

La loro secrezione è regolata secondo lo schema in figura.

Per la produzione degli ormoni tiroidei, alla tiroide serve anche lo

perché è presente nella struttura chimica di tali ormoni. In

iodio,

mancanza di iodio gli ormoni tiroidei non vengono di conseguenza

prodotti causando la perdita del feedback negativo sull’ipotalamo e

sull’adenoipofisi (freccia DX). Ciò causera un’aumento nella

produzione dell’ormone TSH da parte dell’adenoipofisi causando un

aumento di volume della tiroide, dando vita a quello che

comunemente viene chiamato gozzo.

ORMONI SURRENALI

Corticale surrene

-principale glucocorticoide Cortisolo

-Aldosterone è l’ormone principale degli mineralcorticoidi, per quanto riguarda gli androgeni il principale è

il Deidroepiandosterone.

Cortisolo prodotto in caso di ipoglicemia, traumi, fratture ossa, ustioni, stress fisico. Anche in casi di stress

psicologico ( Ormone dello stress), è un ormone essenziale per la vita e consente di sopravvivere in

situazioni difficili e stressanti. Ha un azione METABOLICA e infatti i suoi bersagli sono le cellule

adipose,muscolari o fegato, Favorisce il CATABOLISMO. Un effetto metabolico