Fisiologia generale

FASI DELLA COMUNICAZIONE INTERCELLULARE VIA ORMONI

Emissione dell’ormone nell’ambiente extracellulare (esocitosi regolata, diffusione);

- Diffusione dell’ormone attraverso liquido extracellulare, sangue, liquido extracellulare in forma libera o legata a

- proteine di trasporto

Riconoscimento della cellula bersaglio per la presenza di recettori specifici sulla cellula o nella cellula bersaglio;

- Attivazione del recettore (riarrangiamento conformazionale del recettore stesso o dimerizzazione);

- Decodificazione del messaggio (ormone) in termini significativi per il macchinario biochimico della cellula.

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Fasi della comunicazione intercellulare via ormoni:

Emissione dell’ormone nell’ambiente extracellulare (attraverso esocitosi regolata o diffusione);

- Diffusione dell’ormone attraverso liquido extracellulare, sangue, liquido extracellulare in forma libera o legata a

- proteine di trasporto a seconda della natura chimica dell’ormone;

Riconoscimento della cellula bersaglio per la presenza di recettori specifici sulla cellula (membrana plasmatica) o nella

- cellula bersaglio (citoplasma o nucleo);

Attivazione del recettore (riarrangiamento conformazionale del recettore stesso o dimerizzazione);

- Decodificazione del messaggio (ormone) in termini significativi per il macchinario biochimico della cellula.

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Il sistema endocrino, insieme a quello nervoso, rappresentano i due principali sistemi preposti al mantenimento

dell’omeostasi e interagiscono tra loro. La loro interazione ha dato luogo ad una sub-disciplina che è la

neuroendocrinologia.

La neuroendocrinologia è l’interazione tra sistema nervoso centrale e sistema endocrino nel controllo dell’omeostasi.

Molte delle ricerche condotte in questo campo si sono focalizzate sul controllo da parte dell’ipotalamo della secrezione

ormonale ipofisaria. Anche se il concetto dell’ipotalamo che controlla la funzione ipofisaria è relativamente recente,

l’interazione tra ipotalamo–ipofisi è nota da tempo.

IPOTALAMO

L’ipotalamo è una delle regioni dell’encefalo dei mammiferi più conservate dal punto di vista evolutivo ed essenziali per

la vita. Esso permette il mantenimento dell’omeostasi grazie alla capacità dei suoi neuroni di dirigere risposte coordinate

dal punto di vista endocrino, vegetativo e comportamentale.

L’ipotalamo agisce integrando segnali provenienti dall’ambiente esterno (luce, temperatura, odori ecc.), dall’ambiente

interno (pressione sanguigna, osmolarità del sangue, livelli di nutrienti nel sangue, segnali ormonali ecc.) e da altre aree

cerebrali; quindi tutti questi segnali che l’ipotalamo è in grado di ricevere vengono integrati ed elaborati stimolando le

appropriate risposte. Queste risposte sono coordinate perché includono sia la funzione endocrina, sia quella autonoma

che quella comportamentale.

L’ipotalamo può quindi influenzare numerosi aspetti della vita quotidiana quali l’introduzione di cibo (food intake), il

dispendio energetico, il peso corporeo, l’introduzione dell’acqua (water intake), la pressione del sangue, la temperatura

corporea, il ciclo sonno-veglia, ecc. Tutti questi aspetti fanno parte della vita quotidiana e sono tutti influenzati

dall’ipotalamo grazie alla sua capacità di ricevere i segnali, integrarli e generare delle risposte complesse. Queste risposte

si avvalgono di una struttura nel sistema endocrino che è rappresentata dall’ipofisi.

L’ipofisi è l’aspetto endocrino su cui l’ipotalamo può agire per poter mantenere l’omeostasi.

La maggior parte delle risposte dell’ipotalamo è mediata dal controllo dell’ipotalamo sulla funzione ipofisaria. Questo

ipofisi posteriore o neuroipofisi ipofisi anteriore o adenoipofisi.

controllo viene realizzato in un duplice modo: ed

Oltre all’ipofisi, l’ipotalamo produce risposte che coinvolgono anche l’autonomo, infatti l’ipotalamo è in grado di

influenzare l’attività del simpatico piuttosto che del parasimpatico, sempre per poter mantenere l’omeostasi.

Infine l’ipotalamo ha delle connessioni con le strutture del sistema limbico, più comunemente detto sistema del lobo

temporale. Comprende delle regioni dell’encefalo che sono coinvolte nelle emozioni, nell’umore. Grazie a queste

connessioni reciproche con le strutture del sistema limbico, l’ipotalamo è quindi in grado di influenzare anche il

comportamento. Ciò che deriva dalla funzione di integrazione dell’ipotalamo è l’andare a determinare delle risposte

complesse, purché coordinate dal punto di vista endocrino, autonomo e comportamentale.

Cenni anatomici sull’ipotalamo

L’ipotalamo fa parte del diencefalo, il quale rappresenta la porzione più rostrale (più in alto) del nevrasse. Il nevrasse è la

struttura assiale del SNC, il quale è costituito dal midollo spinale che prosegue con il midollo allungato o bulbo, a cui fa

seguito il ponte, il mesencefalo ed infine il diencefalo.

Ci sono poi le strutture sovrassiali che sono rappresentate dal:

- cervelletto, il quale abbraccia il ponte e bulbo attraverso i peduncoli cerebrali;

- telencefalo, che è la struttura più recente dal punto di vista evoluzionistico, ossia presenta tutte le varie circonvoluzioni

nel nostro diencefalo per l’ampliamento delle strutture del diencefalo coinvolte nella cognizione, nell’associazione, ecc.

L’ipotalamo fa quindi parte del diencefalo e costituisce la faccia ventrale del diencefalo che, essendo occupata

dall’ipotalamo, è anche chiamata faccia ipotalamica.

L’ipotalamo così chiamato è localizzato sotto il talamo; ciò significa che superiormente all’ipotalamo è presente una

struttura chiamata talamo che significa letto, mentre ipotalamo significa sotto il letto. Nello specifico, l’ipotalamo forma il

pavimento e le pareti del terzo ventricolo. Il terzo ventricolo è quello le cui pareti e pavimento sono occupati

dall’ipotalamo.

Sezione parasagitale dell’encefalo La struttura dell’ipotalamo presenta dei nuclei, intesi come

insieme di neuroni più o meno impacchettati. I diversi nuclei

sono posizionati nelle tre zone in cui si suddivide l’ipotalamo.

Partendo dalla zona interna ossia quella a più contatto con le

pareti del ventricolo troviamo la zona periventricolare, per poi

spostarci verso la zona mediale e poi quella laterale. Ognuna di

queste zone contiene diversi nuclei e, a livello di essi, ci sono

diversi neuroni che possono avere funzioni diverse.

L’ipotalamo è in grado di ricevere segnali sia dall’ambiente

interno sia da quello esterno sia da altre regioni.

L’ipotalamo riceve input da:

- nucleo del tratto solitario (informazioni sensoriali viscerali)

- formazione reticolare (presente nel tronco dell’encefalo)

- retina (fibre del nervo ottico al nucleo ipotalamico che regola i ritmi circadiani e accoppia i ritmi al ciclo luce-

buio). Non servono per la visione, perché dovrebbero raggiungere la neocorteccia per andare nell’area preposta

alla visione, ma serve per sincronizzare il ritmo circadiano del buio-luce.

- organi circumventricolari (area postrema, organo subcommessurale, organo subfornicale, eminenza mediana,

lobo nervoso dell'ipofisi, epifisi e organo vascoloso della lamina terminale; no BBB permette di monitorare

sostanze nel sangue = windows on the circulation)

- sistema limbico e olfattorio (aiutano a regolare i comportamenti come alimentazione e riproduzione)

- riceve segnali che sono relativi alla concentrazione di nutrienti nel sangue, di ormoni, all’osmolarità del sangue.

L’encefalo è protetto dalla barriera ematoencefalica, la quale è molto selettiva e ha lo scopo appunto di selezionare ciò

che deve arrivare al SNC, in questo caso all’encefalo.

Ci sono però alcuni organi circumventricolari, vicino ai ventricoli centrali, che non hanno una barriera ematoencefalica

completa e quindi rappresentano una finestra sulla circolazione. Essi si trovano a livello dell’ipotalamo e in altre regioni

che comunque proiettano all’ipotalamo. Grazie a questi organi circumventricolari, l’ipotalamo è in grado di poter sentire

anche ciò che succede nel sangue in termini di concentrazioni.

Il sistema libico interagisce in modo reciproco con l’ipotalamo e anche con il bulbo olfattorio, il quale serve per regolare

comportamenti quali alimentazione, deglutizioni ed emozioni. Questi segnali arrivano all’ipotalamo; quest’ultimo li

integra ed emette una risposta, mediante effettori che sono rappresentati dal SNA, dal sistema limbico (perché le

connessioni sono reciproche) e da quello endocrino, attraverso l’ipofisi.

In seguito all’integrazione di tutti i segnali che riceve, l’ipotalamo produce risposte che possono prendere più strade, ma

che sono risposte coordinate e si avvalgono di strutture quali il SNA, il sistema limbico e il sistema endocrino attraverso

l’ipofisi. Si forma così l’unità ipotalamo-ipofisi.

L’unità ipotalamo-ipofisi è in grado di influenzare la funzione di numerose ghiandole endocrine periferiche del nostro

organismo, andando a regolare diverse attività fisiologiche come l’accrescimento, la lattazione, il metabolismo e altre

funzioni.

L’organizzazione anatomica dell’unità ipotalamo-ipofisi riflette la relazione che esiste tra ipotalamo e ipofisi.

L’ipofisi è una piccola ghiandola endocrina (0.5-0.9 gr) ed è localizzata

nella sella turcica alla base del cranio, al di sotto dell’ipotalamo con il

quale è connessa attraverso l’infundibolo o peduncolo ipofisario.

Pertanto, l’ipotalamo che riveste le pareti ed il pavimento del terzo

ventricolo si continua con l’ipofisi attraverso il peduncolo ipofisario.

L’ipofisi è suddivisa in due parti che non hanno la stessa relazione con

l’ipotalamo:

- Ipofisi posteriore (neuroipofisi): estroflessione inferiore

dell’ectoderma cerebrale a livello del pavimento del III°

ventricolo, ossia il prolungamento dell’ipotalamo.

- Ipofisi anteriore (adenoipofisi): deriva dall’estroflessione superiore

dell’ectoderma che forma il tetto della cavità buccale (Tasca di

Ratke), quindi non ha niente a che vedere con un’origine nervosa.

Pertanto, la relazione tra ipotalamo e la neuroipofisi è diversa dalla

relazione che c’è tra l’ipotalamo e l’adenoipofisi.

relazione che esiste tra l’ipotalamo e la neuroipofisi

La è

esclusivamente anatomica perché la neuroipofisi è un prolungamento

dell’ipotalamo e a livello di essa non ci sono cellule endocrine e

quindi non è una ghiandola