Fisiologia e biofisica - gli ormoni

Effetti dell'eccitazione sul corpo umano

Se tu ti ecciti, hai la stimolazione del simpatico per qualunque ragione – emozionale, fatica… -andando ad aumentare l’attività fisica, cardiaca, l’attività respiratoria perché c’è il controllo del simpatico sul bulbo e anche sul surrene. Adesso bisogna vedere che effetto ha l’adrenalina messa in circolo, in quanto tempo si ha la risposta. In alcuni casi hai risposte, di qualunque tipo –plasmatiche, di variazioni di ormoni - , di pochi minuti, altre dopo alcune ore e altre a distanza anche più lunghe. Bisogna andare a vedere l’effetto di queste variazioni che non sono tutte uguali, non durano tutte 5 minuti, alcune sono anche immediate, altre sono molto lunghe per una serie di ragioni. La midollare del surrene è l’ultima propaggine del s.nervovo simpatico, che agisce ovunque.

Sistema EndocrinoIl sistema nervoso in sé, fatto di neuroni, è un sistema di comunicazioni tra cellule.

fine della sinapsi e viene trasmesso attraverso un messaggero chimico, il neuromediatore, che agisce sulla cellula post-sinaptica. Questo processo avviene in modo molto rapido, grazie alla velocità di propagazione dei potenziali elettrici lungo le fibre nervose. La sinapsi è quindi un punto di comunicazione tra due cellule nervose, in cui il segnale viene trasmesso attraverso una serie di eventi elettrici e chimici. Questo meccanismo permette al sistema nervoso di comunicare in modo veloce ed efficiente, consentendo il coordinamento delle attività del corpo. In conclusione, la comunicazione sinaptica avviene attraverso potenziali elettrici e neuromediatori, garantendo una velocità di trasmissione molto elevata. Questo sistema di comunicazione è fondamentale per il corretto funzionamento del sistema nervoso.

fine dell'assone che viene riempito usando una sostanza chimica che si lega a recettori della membrana post-sinaptica, inducendo il passaggio del segnale a una nuova cellula. In alcune zone del s.nervoso, specialmente centrale, ci sono delle sinapsi di tipo elettrico, cioè senza neuromediatori: come funziona?

Il segnale passa direttamente da una cellula all'altra attraverso le due membrane che sono più addossate rispetto a quelle di una sinapsi chimica; sono delle giunzioni strette. La depolarizzazione, per poter passare alla membrana successiva, deve avere una certa intensità. Il problema qual è?

Questo potrebbe avvenire pure nella sinapsi chimica: il passaggio di un'onda elettrica dall'altra parte dove c'è una distanza è, in linea teorica, possibile che avvenga in modo diretto. Voi avete un potenziale di membrana di 70-80 mV a riposo che cambia con la depolarizzazione di membrana, con l'apertura dei canali ionici.

col passaggio di corrente che porta in avanti il segnale tramite eventi a cascata. Se arrivo all'estremità dell'assone, questa membrana si depolarizza perché c'è il segnale elettrico; se l'altra membrana è a una distanza l'intensità del campo elettrico può non farcela a depolarizzare perché è troppo lontano. Allora, in linea teorica, si supera questo problema in due modi: o avvicino le membrane o aumento l'intensità del campo elettrico, ma questo altererebbe tutto il sistema bioelettrico, occorrerebbe più energia. Nella sinapsi elettrica il passaggio del segnale avviene per contatto diretto il che rende la propagazione più veloce; questa sinapsi, però, ha il difetto di trasmettere l'intensità del campo elettrico così com'è, non riesce a modificarla. La sinapsi chimica, invece, è modificabile attraverso il neurotrasmettitore: il segnale

non è sempre uguale a quello di partenza, perché ci possono essere sinapsi eccitatorie, inibitorie... è la sommatoria dei segnali che arrivano su una data cellula... Il segnale è modulabile in base al tipo di sinapsi che attraversa e alla quantità e all'azione del neurotrasmettitore. Le sinapsi elettriche si trovano nel s.nervoso centrale dove arrivano segnali periferici già modulati ma che devono essere trasmessi in modo rapido. Se parto a livello muscolare, è diverso perché si deve ancora modulare il segnale in base alla quantità del neurotrasmettitore, al tipo, alla funzione esplicita.

Come facciamo a mettere in connessione cellule molto lontane tra loro? Quello che ci interessa è la comunicazione. Se prendete un protozoo (forma primitiva di vita) è un organismo unicellulare senza s.nervoso, senza s.circolatorio, ha degli ormoni, delle sostanze chimiche ma non ha un sistema endocrino come tale.

Perché le comunicazioni con l'esterno avvengono per coefficienti di permeabilità della membrana. Se, invece, fosse stato un organismo a più cellule avrebbe sviluppato più livelli di comunicazione. Oltre al sistema nervoso-endocrino, l'altro sistema di comunicazione è il sangue perché trasporta delle sostanze chimiche, tra cui gli ormoni, in un tempo più lungo. Occorre vedere i tempi e i modi di comunicazione dei vari sistemi. Il sistema endocrino è dato da ghiandole endocrine che producono ormoni per riversarli nel sangue, ma non tutti gli ormoni sono prodotti da questo tipo di struttura anatomica; hanno attività endocrina l'ipotalamo (sistema nervoso), la parete atriale cardiaca che produce l'atrio-peptite, il rene, l'apparato gastro-enterico, il tessuto adiposo che produce la leptina. L'ormone che cos'è? È una proteina, ma anche gli enzimi e i recettori sono proteici: come si differenziano?

In base a una certa sequenza di amminoacidi. La parola "ormone" deriva dal greco e significa "stimolare", ma oggi si conoscono pure degli ormoni inibenti. L'ormone è una sostanza chimica di tipo proteico o glicoproteico, steroideo o amminico, e per essere definito tale deve rispondere a certe caratteristiche:

1. deve modificare la velocità di alcune reazioni biochimiche, senza esserne in grado di iniziare di nuove, in modo analogo all'enzima, cioè simile ma non uguale all'azione di un catalizzatore. Alla fine di una reazione enzimatica, il catalizzatore è intatto, non si è trasformato e se incontra altro substrato, può riattivarsi: l'enzima accelera una reazione ma non entra nella reazione. L'ormone entra nella reazione, non ne crea nuove, ne modifica la velocità (può aumentarla o diminuirla, la regola), intervenendo nel mantenimento dell'omeostasi. Alla fine della

reazione, l'ormone viene intrappolato e, dal punto di vista chimico viene trasformato, ottenendo il "metabolica" dell'ormone, cioè derivato da quello ormone, che può essere quasi o totalmente inattivo.

Deve essere prodotto da una ghiandola endocrina o da un'altra struttura.

Deve avere un'attività specifica su organi o su altre ghiandole sensibili alla sua azione: un dato ormone viene prodotto sempre da un certo tipo di cellule, secondo uno specifico meccanismo biosintetico, e ha sempre lo stesso effetto biologico: si parla di "specificità dell'azione ormonale" per la presenza, nella cellula sensibile a un dato ormone (cellule bersaglio), direttori ormonali che mediano il segnale chimico-ormone, lo trasportano dentro la cellula modificando delle reazioni biochimiche. Quando diciamo che un ormone ha "un'attività specifica" non vuol dire che quella attività può essere

data solo da quell'ormone. Certe risposte biochimiche, certi effetti biochimici possono essere dovuti a più ormoni, però il singolo ormone va ad agire da una parte e mi darà quelli effetti che mi puoi dare un altro ormone con una diversa modalità d'azione.

Essere prodotto in quantità molto piccole, in modo continuo, anche se non uniforme. Le unità di misura del dosaggio ormonale sono i nanogrammi/picogrammi: gli ormoni nel plasma si trovano in concentrazioni estremamente basse, non si accumula perché c'è un turnover molto rapido, cioè si produce e poi viene subito riutilizzato. Gli ormoni sono prodotti in modo continuo, 24 ore su 24, ma non sempre allo stesso livello: l'intensità di produzione e la quantità può variare nel tempo. Questo tempo può essere circadiano, cioè oscilla nell'arco delle 24 ore, come i corticosurrenalici la notte si caricano e la mattina sono

A livelli più alti per poi diminuire durante il resto della giornata secondo un ritmo ben stabilito. Altri ormoni hanno un ritmo più lungo, come gli ormoni ovarici che sono mensili, quelli stagionali (specialmente in alcuni animali). Con l'aumento della luce, del caldo, aumentano gli ormoni sessuali secondo meccanismi biochimici.

5. Non accumularsi nell'organismo. Nel nostro corpo non ci sono depositi ormonali, se non piccole cose: l'insulina nel pancreas, un po' di ormone tiroideo nella tiroide... Siccome non ci sono grossi depositi ormonali, gli ormoni sono sostanze che devono essere prodotte in modo continuo ma vengono subito usati, degradati.

Questi 5 punti ci permettono di classificare una sostanza come ormone. La definizione di "fattore ormonale" indica una sostanza che sembra un ormone ma ancora non si conosce bene; la definizione di "pre-ormone" indica lo stadio precedente all'attivazione dell'ormone.

maturo.• Qual è la struttura chimica degli ormoni che conosciamo oggi? Di tutte quelle sostanze che definiamo ormoni a livello chimico, un grosso gruppo è di natura proteica (gli ormoni ipofisari o glicoproteina, l'insulina, il glucagone distinguibili per la diversa lunghezza della catena amminoacidica). Un secondo gruppo sono steroidi, con attività biologiche varie e di cui i più importanti sono tutti gli ormoni corticosurrenalici, quelli sessuali. C'è un terzo gruppo di ormoni fatto di amine o derivati di amminoacidi; in pratica derivano tutti dalla tiroxina e sono gli ormoni tiroidei, l'adrenalina... Finora non conosciamo un ormone di natura lipidica: c'è un ormone prodotto dalle cellule adipose (lipidiche) ma che è di natura proteica. In base a una specifica struttura chimica ormonale si ha una diversa azione: un ormone proteico, ad esempio, non riesce da solo ad attraversare la membrana plasmatica, alloracome fa ad entrare? Usa uno specifico recettore, un tipo di proteina che fa da tramite per trasmettere il segnale chimico ormonale andando a modulare la biochimica intracellulare. Il recettore è un interruttore di membrana a cui si lega.