Fisiologia d'organo

11.03.2020

SISTEMA ENDOCRINO

Il sistema endocrino come quello nervoso concorre alla comunicazione tra gli organi permettendo

le integrazioni delle varie funzioni.

Il sistema endocrino utilizza dei messaggeri che sono estremamente diversi rispetto a quelli

utilizzati dal SN.

Infatti, il SN dà origine a segnali precisi con trasmissione molto rapida permessa dai segnali

elettrici e chimici e dà una risposta precisa perché tutte le cellule contattate dal SN sono

sollecitate alla risposta (risposta puntiforme).

Il SE, invece, è estremamente diverso; anch’esso ha un segnale molto persico, che si basa su

molecole ormonali che agiscono su recettori specifici localizzati sui tessuti periferici. Quindi, la

risposta è specifica, ma estremamene lenta perché si serve del liquido circolatorio e dei liquidi

interstiziali per far circolare l’ormone, che è il messaggero.

Il grande vantaggio del sistema endocrino è che con un unico messaggio può contattare più

organi e la loro possibilità di risposta dipende dalla presenza o meno dei sistemi recettoriali.

Sistema nervoso Sistema endocrino

Segnale preciso Segnale preciso

Trasmissione veloce Trasmissione lenta

Risposta puntiforme Risposta specifica, ma diffusa

Utilizzo di segnali chimici ed elettrici Utilizzo di ormoni

Gli ormoni sono lasciati nel torrente circolatorio solo in caso di necessità, per questo intervengono

processi omeostatici.

nei ormoni controbilanciano l’alterazione ambientale che ne hanno causato il rilascio.

àGli

Esempio: inulina è rilasciata quando si ha un aumento del glucosio ematico e il suo effetto è

quello di ristabilire il livello di glucosio in ragne fisiologici/standard.

Il sistema endocrino è coinvolto anche in alcuni processi che sono fondamentali per la

sopravvivenza, come:

- Crescita

- Sviluppo

- Maturazione

- Riproduzione

- Invecchiamento

questa azione si coordina con l’azione del sistema nervoso mentendo sempre le due

àIn

distinzioni: SN molto rapido, ma selettivo, SE più lento ma diffusivo.

Il sistema endocrino si serve di 3 elementi essenziali:

Ormoni:

1. che sono di natura diversa

Ghiandole endocrine:

2. ben definite e sono presenti in vari organi.

Tessuti: proforme ormonali,

3. che cooperano alla formazione delle come rene e cute. Essi

sono responsabili delle modifiche che portano alla formazione dell’ormone maturo.

Ghiandole endocrine più importanti:

- Ipotalamo

- Ipofisi e Epifisi

- Ghiandola tiroidea e paratiroidi

- Ghiandola del surrene

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- Timo

SI hanno poi una miriade di cellule a funzione endocrina:

peptide natriuretico atriale

- Cellule legate al cuore: che controlla la pressione arteriosa

fibroblasti peritubulari

- Cellule nel rene: i sintetizzano EPO. Nella regione midollare, invece,

prostaglandine

le hanno azione vasodilatatrice. Mentre a livello della macula densa, la

renina consente la conversione di angiotensina a angiotensina II

leptina

- Cellule nel tessuto adiposo: la regola l’appetito a lungo termine

- Cellule del tratto digerente: vi sono 10 ormoni che regolano l’alimentazione e la digestione

gastrina, serotonina, secretina, coleciostochinina, grelina.

tra cui: osteoblasti osteocalcina

- Cellule del tessuto osseo: e inibiscono la deposizione di grassi (=

bilancio energetico)

ASSE IPOTALAMICO-IPOFISARIO

Questo asse è fondamentale perché controlla la funzionalità della maggior parte delle ghiandole

endocrine preseti all’interno del nostro organismo

Tale struttura è formata da:

Ipotalamo:

1. formato da una serie di nuclei a funzione endocrina. In quanto opera all’interno

del SN, l’ipotalamo, rappresenta la struttura grazie al quale i cambiamenti ambientali

esterni e interni sono rilevati e questi permettono l’alterazione dell’attività endocrina.

Costituisce un centro integrativo essenziale per la sopravvivenza di un organismo; è

connesso in entrata e in uscita con il SNC e comunica per via ematica segnali agli organi

periferici rispondendo alle loro sollecitazioni.

Ipofisi:

2. struttura ghiandolare a tutti gli effetti. Grazie ai suoi ormoni controlla diversi tessuti,

ma anche direttamente ghiandole. L’ipofisi, a sua volta è formata da:

Adenoipofisi:

a. lobo anteriore all’interno delle quale si trovano le cellule endocrine. È

di dimensioni maggiori rispetto all’altro lobo ed è in grado di sintetizzare e

secernere 6 ormoni differenti.

Neuroipofisi:

b. lobo posteriore. È un’estensione del SN perché è collegato

peduncolo ipofisario.

all’ipotalamo dal In questa zona sono presenti gli assoni

terminali dei neuroni magnoellulari. Inoltre, è in grado di secernere 2 ormoni diversi:

vasopressina e ossitocina.

Lobo intermedio:

c. funzione incerta

Ipotalamo e ipofisi sono altamente legate tra di loro con

strutture nervose e vascolari e danno origine a una

complessa unità funzionale che controlla:

- Metabolismo idrico

- Secrezione di latte

- Crescita corporea

- Riproduzione

- Crescita e attività secretoria di tiroide, ghiandole

surreali e gonadi

Adenoipofisi e neuroipofisi sono diverse, infatti la struttura dell’adenoipofisi è più ghiandolare

mentre quella della neuroipofisi ricorda più il SN. Questo perché sono strutture che derivano da due

tessuti embrionali differenti.

La neuroipofisi deriva da un’estroflessione del diencefalo, mentre l’adenoipofisi è un’estroflessione

del tessuto epiteliale che ricopre il tratto digerente. Durante lo sviluppo le due strutture si sono

avvicinate fino a prendere contatto per poi fondersi, andando a formare la vera e propria ipofisi. Le

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connessioni con il SN non sono andate perse, infatti tale comunicazione è mantenuta dal peduncolo

ipofisario, invece la connessione con il tubo digerente durante lo sviluppo viene a mancare.

Nell’insieme le due strutture sintetizzano e rilascino 16 ormoni che agiscono controllando la

funzione della maggior parte di ghiandole e organi.

Proprio per questo, l’asse ipotalamico-ipofisario è alla base della funzione endocrina.

à

Grazie all’ipotalamo e alle connessioni con il SN, quest’asse rende conto di come le condizioni

ambientali, come stress e cambiamenti emotivi, registrate dal SNC, possano influenzare la

secrezione ormonale tramite meccanismi, tipicamente nervosi, che si affiancano a meccanismi

tipicamente ormonali basati sul feadback fisiologico del controllo del rilascio degli ormoni stessi.

Come l’ipotalamo controlla le funzioni dell’ipofisi?

Ci sono 2 meccanismi con cui l’ipotalamo si contatta con l’ipofisi e ne controlla la funzione:

1. Condiviso con alcuni neuroni a funzione endocrina che si trovano nella parte anteriore

dell’ipotalamo. Questi neuroni secernono ormoni nel letto capillare che regolano la

funzione dell’ipofisi.

2. Ci sono due nuclei nella parte posteriore dell’ipotalamo molto importanti in quanto essi

.

stessi secernono e rilasciano a livello dell’ipofisi posteriore gli ormoni

• NEURONI MAGNOCELLULARI:

A livello della neuroipofisi vi sono i neuroni

magnocellulari sono neuroni a funzione

endocrina e sono definiti magnocellulari per

le loro importanti dimensioni; essi hanno il

corpo cellulare in due corpi posteriori

nucleo paraventricolare il

dell’ipotalamo: il e

nucleo sopraottico. L’assone di questi

neuroni si porta a livello della neuroipofisi,

quindi nella regione posteriore dell’ipofisi,

mediante il peduncolo ipofisario e a livello

della neuroipofisi si rilasceranno nel torrente

circolatorio gli ormoni che essi stessi

sintetizzano.

Il collegamento tra ipotalamo e ipofisi

à

posteriore è di tipo nervoso.

Nel corpo cellulare, situato nell’ipotalamo, avviene la sintesi e l’immagazzinamento degli ormoni in

vescicole che sono trasportate lungo l’assone, che attraversa il peduncolo ipofisarico, terminando

poi a livello della neuroipofisi in prossimità di un letto capillare: qui, mediante un meccanismo di

esocitosi regolata, vengono rilasciati direttamente nel torrente circolatorio gli ormoni sintetizzati dai

neuroni magnocellulari. ossitocina

Sono solo 2 gli ormoni che sono sintetizzati dai neuroni magnocellulari: e

vasopressina. La natura dei 2 peptidi è molto simile: essi sono costituiti dallo stesso numero e dagli

stessi amminoacidi, ad eccezione di un solo un amminoacido, l’isoleucina presente nell’ossitocina,

e la fenilalanina presente nella vasopressina.

OSSITOCINA

Anch’essa è prodotta dai nuclei sopraottici e paraventricolari ed agisce a livello delle ghiandole

cervice uterina

mammarie e dell’utero. In particolare, agisce a livello della dove induce le

ghiandola mammaria

contrazioni, e a livello della dove favorisce

la fuoriuscita del latte.

I segnali che dettano la secrezione di questo ormone sono segnali nervosi che sono avvertiti o a

livello della ghiandola mammaria o a livello della cervice uterina. In particolare, la pressione

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esercitata dal bambino al momento del parto sulla cervice uterina determina lo stiramento dei

meccanocettori presenti sulla parete uterina stessa e causa l’attivazione di una via nervosa

arriva ai neuroni ipotalamici. Così

segnale ascnedente

complessa che determina un che

l’ossitocina viene rilasciata. Il rilascio dell’ossitocina è controllato da un feedback positivo.

Anche la suzione del bambino determina l’attivazione della via nervosa che sta alla

base del rilascio dell’ossitocina.

VASOPRESSINA, ADH, ormone antidiuretico

Agisce a livello del rene e viene sintetizzato a partire dai neuroni magnocellulari nei nuclei sia

sopraottico che paraventricolare. Tale ormone è rilasciato a livello della neuroipofisi nel torrente

bilancio idrico

circolatorio ed interviene nel perché una volta rilasciato, il suo bersaglio d’azione è

il dotto collettore dove, andando a controllare le acquaporine, presenti sulle membrane luminari

che tappezzano le pareti del dotto, controlla in modo

regolato l’assorbimento di acqua.

La sua secrezione è strettamente controllata: come tutti gli ormoni, viene rilasciato

solo quando il corpo ne ha l’esigenza ed i segnali chimici e nervosi che permettono la sua

secrezione sono:

1. Variazione dell’osmolarità e delle soluzioni a livello del circolo sanguigno: questo fattore

viene sentito direttamente da neuroni ipotalamici ed è rappresentato dall’aumento

dell’osmolarità dei liquidi circolanti dettando il rilascio di questi ormoni.

seno carotideo

2. Caduta pressione sanguigna: è un segnale avvertito dal (nella periferia), ed

è rappresentato da una caduta della pressione sanguigna. Neuroni presenti a livello del

seno carotideo (barocettori) avvertono questo cambiamento di pressione e grazie alle

connessioni nervose a livello dell’ipotalamo posteriore indirizzano la secrezione

dell’ormone dell’arco aortico:

3. Caduta volume sanguigno a livello (anche questo percepito nella

periferia) qui ci sono dei volocettori (percepiscono variazioni di volume) che sono connessi

mediante fibre nervose ai neuroni ipotalamici e una diminuzione del volume detta il rilascio

dell’ormone stesso.

• NEURONI PARVOCELLULARI

Il secondo meccanismo con cui ipotalamo e ipofisi si connettono coinvolge la

neuroni

parte anteriore sia ipotalamica che ipofisaria. Qui abbiamo la presenza di

parvocellulari con funzione neuroendocrina e che governano l’attività: essi sono

piccoli e originano da diversi nuclei presenti a livello ipotalamico, ma terminano

mediana.

tutti a livello dell’eminenza Questa è la regione di connessione tra

ipotalamo e ipofisi; a livello dell’eminenza mediana esiste un letto capillare a

livello del quale i neuroni rilasciano i loro ormoni che non sono altro che fattori

che promuovono o inibiscono il rilascio degli ormoni dell’ipofisi. Questi neuroni

parvocellulari terminano quindi in un letto vascolare che poi irrora l’adenoipofisi.

La connessine tra ipotalamo e ipofisi anteriore è una connessione di tipo

à

vascolare. SISTEMA PORTALE IPOTALAMICO-

Il meccanismo di comunicazione vascolare è dettato dal

IPOFISARICO, uno dei sistemi portali del nostro organismo.

l’arteria ipofisaria superiore

Il sangue entra a livello dell’eminenza mediale attraverso e a livello

dell’eminenza forma un plesso capillare a livello del quale terminano i neuroni parvocellulari. Il

sangue nel plesso viene raccolto da 2 vasi, i vasi portali, lunghi vasi che attraversano il peduncolo

ipofisario e si portano all’interno dell’adenoipofisi. Qui costituiscono il secondo plesso capillare

che serve a distribuire gli ormoni ipotalamici alle cellule nell’adenoipofisi e a raccogliere il prodotto

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generato dalle cellule dell’adenoipofisi nel distretto sanguigno che esce poi dall’ipofisi attraverso

vena ipofisaria.

la

Come avviene la regolazione del rilascio?

Gli ormoni sono sintetizzati a livello ipotalamico dai neuroni parvocellulari che terminano a

livello del primo plesso capillare, cioè nell’eminenza mediana: qui sono rilasciati nel torrente

circolatorio (vescicole gialle). Attraverso i vasi portali, gli ormoni ipotalamici raggiungono

l’adenoipofisi e entrano nel secondo letto capillare che ha una duplice funzione:

- Consente agli ormoni di entrare in contatto con tutte le

cellule dell’adenoipofisi e sotto il controllo dei neuroni

ipotalamici viene deciso se rilasciare o inibire la secrezione

di ormoni opportuni.

- Consente di raccogliere il prodotto ormonale (vescicole

azzurre) dell’adenoipofisi e

attraverso la vena ipofisaria, lasciare l’adenoipofisi e

raggiungere il sistema circolatorio

dove gli ormoni andranno a attivare recettori presenti su

ghiandole dei tessuti muscolari.

livello dell’adenoipofisi è fondamentale avere un sistema

àA

portale e non una semplice connessione nervosa perché gli ormoni

sintetizzati dall’adenoipofisi e quindi i fattori che

rilasciano o inibiscono l’attività delle cellule dell’adenoipofisi sono

molteplici. Quindi solo un sistema capillare può garantire che anche

una piccola quantità di ormoni rilasciati dall’ipotalamo possano

entrare in contatto con tutte le cellule dell’adenoipofisi e quindi controllarne la funzionalità.

Gli ormoni rilasciati dal sistema ipotalamico-ipofisario anteriore sono:

Ormoni rilasciati dai neuroni ipotalamici

- (sono 7): a seconda se promuovono o

inibiscono il rilascio di ormoni da parte dell’adenoipofisi vengono chiamate trofine e

inibine. Di norma predominano le trofine sulle inibine, che, in modo estremamente

Selettivo, vanno a controllare gli ormoni che sono rilasciati a livello dell’ipofisi

anteriore. Gli ormoni rilasciati dall’ipotalamo sono:

• Dopamina o PIH

• Ormone che induce il rilascio di prolattina PRH

• Ormone tireotropo TRH

• Ormone di rilascio della corticotropina CRH

• GHIH

• GHRH

• Ormone di rilascio delle gonadotropine GnRH

Ormoni rilasciati dall’adenoipofisi:

- sono 6 ormoni che hanno funzione trofica o tropica

sulle ghiandole periferiche, in modo specifico

• Prolattina

• Ormone tireostimolante o TSH

• Ormone adrenocorticotropo ACTCH

• Ormone della crescita GH

• Ormone follicolostimolante FSH

• Ormone luteinizzante LH

Esempio: la prolattina agisce a livello della mammella favorendo l’attivazione delle

ghiandole mammarie e la produzione di latte. Quindi, l’attività della mammella è sotto il

controllo dell’ormone ipofisarico, la prolattina, che a sua volta è controllata da due

fattori: il primo che induce il rilascio della prolattina (PRH), mentre il secondo che

inibisce la prolattina, il fattore inibente il rilascio di prolattina (PIH) che è la dopamina.

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le cellule dell’adenoipofisi rilasciano ormoni trofici o tropici che attivano le ghiandole endocrine

à

o sostengono la funzione di organi periferici

Sono diverse le ghiandole a funzione endocrina regolate dall’asse ipotalamico-ipofisarico e

queste possono controllare la funzionalità di tessuti bersaglio o di altre ghiandole. Solo 2 ormoni

prodotti dall’adenoipofisi agiscono sui tessuti bersaglio e sono la prolattina, a livello della

ghiandola mammaria e l’ormone della crescita a livello di diversi target come il sistema muscolo

scheletrico. Tutti gli altri ormoni, invece, agiscono su altre cellule che fanno parte di ghiandole

endocrine, regolandone la funzionalità e sono l’ormone tireostimolante che agisce a livello della

tiroide, l’ormone adrenocorticotropo che agisce a livello del surrene, le gonadotropine (ormone

luteinizzante e follicolo stimolante) che agiscono a livello delle gonadi (ovaio o testicolo).

proprio questi 4 ormoni che controllano le ghiandole periferiche che costituiscono gli assi

àSono

endocrini del nostro organismo.

ASSI ENDOCTRINI

Sono 3 gli assi endocrini che abbiamo nel nostro organismo:

Asse ipotalamico-ipofisarico-tiroideo,

1. fondamentale per controllare l’attività della tiroide

e il rilascio degli ormoni tiroidei.

Asse ipotalamico-ipofisarico-ghiandola del surrene,

2. che è molto importante per

controllare i livelli circolanti di cortisolo.

Asse ipotalamico-ipofisarico-gonadico,

3. che è fondamentale per controllare l’attività e lo

sviluppo delle gonadi e la secrezione di androgeni, estrogeni e progesterone.

Meccanismo di rilascio degli ormoni

All’interno degli assi, il meccanismo di regolazione degli ormoni è estremamente peculiare ed

feedback

è sotto il controllo di un