Fisiologia umana

REGOLAZIONE DELLE FUNZIONI ENDOCRINE

L'attivazione delle vie endocrine necessita di un controllo e di una regolazione molto precisa. È necessario, infatti, non solo che il segnale innescato dagli ormoni venga estinto in modo rapido, ma che anche il rilascio di essi venga regolato. Nella quasi totalità dei casi questa regolazione avviene a feedback, ossia la secrezione dell'ormone dipende dalla concentrazione dell'ormone stesso. Il feedback è più frequentemente di tipo negativo e più raramente di tipo positivo.

Si ha feedback negativo quando un ormone inibisce la secrezione degli ormoni che hanno indotto la secrezione del primo.

Esempi di regolazione a feedback negativo:

• Il controllo della glicemia da parte di insulina e glucagone: l'insulina verrà rilasciata dalle cellule beta del pancreas quando la sua concentrazione ematica cala, ovvero quando il glucosio circolante aumenta. Se, invece, l'insulina è già presente in

grandi quantità, non verrà nuovamente rilasciata- Il controllo della temperatura corporea da parte degli ormoni tiroidei- Il controllo della calcemia da parte di paratormone e calcitonina: un aumento di quantità di calcio porterà al rilascio di calcitonina, mentre un'elevata quantità di calcitonina nel sangue porterà ad una diminuzione del rilascio di calcitonina positivo

Esempi di regolazione a feedback (in cui l'ormone stimola la secrezione degli ormoni che hanno indotto la secrezione del primo) sono invece:- Il controllo del ciclo ovarico durante il quale gli estrogeni, ormoni steroidi femminili, stimolano la produzione dell'ormone luteinizzante; l'aumento dei livelli di LH stimola ulteriormente la secrezione degli estrogeni. Questo meccanismo a feedback positivo continua fino all'ovulazione.- Il controllo del meccanismo del parto durante il quale le contrazioni della muscolatura uterina determinano il rilascio di

ossitocina; l'aumento di ossitocina a sua volta a far contrarre la muscolatura uterina che rilascia altra ossitocina, così no al momento del parto. Oltre a meccanismi di feedback, la secrezione ormonale è influenzata anche da:

• Meccanismi di controllo nervoso
• Ritmi circadiani (giornalieri) o ultradiani (mensili, stagionali)
• Stati comportamentali, stati di stress e patologici

PRINCIPALI STRUTTURE ENDOCRINE

Le principali strutture endocrine sono: sistema ipotalamo-ipofisario, tiroide, paratiroidi, gonadi, paratiroidi, pancreas, epifisi, timo, cuore, tessuto adiposo, tubo digerente.

SISTEMA IPOTALAMO-IPOFISARIO

Il sistema ipotalamo-ipofisario è uno dei principali sistemi dell'apparato endocrino. Esso porta al rilascio, da parte dell'ipofisi, di ormoni che vanno a regolare l'attività metabolica delle ghiandole endocrine (come la tiroide, la corteccia surrenale e le gonadi), l'attività di tessuti

non endocrini (come nel caso dell'ormone somatotropo e della prolattina) o regola numerose funzioni dell'organismo quali la diuresi, il tono vasale, l'accrescimento dell'individuo etc. L'ipofisi è una piccola ghiandola a carattere endocrino localizzata alla base dell'ipotalamo e legata ad esso attraverso il peduncolo ipotalamo-ipofisario. Essa è costituita da due diversi tipi di tessuto che durante lo sviluppo embrionale si uniscono a dare origine ad un'unica struttura: - L'adenoipofisi (ipofisi anteriore) è di natura ghiandolare e deriva dall'epitelio buccale; l'adenoipofisi ha quindi la stessa origine embrionale del tetto della cavità orale che, durante l'embriogenesi migra verso il sistema nervoso centrale e va a fondersi con la neuroipofisi. - La neuroipofisi (ipofisi posteriore) è invece di natura nervosa e deriva dal diencefalo. Come è organizzato il

Da un punto di vista circolatorio, il sistema ipotalamo-ipofisario viene definito un "portale", ossia un sistema a due letti capillari costituito da in serie tra loro. Normalmente, nel circolo il cuore manda il sangue alle arterie, dalle arteriole ai letti capillari, il sangue dei letti capillari viene recuperato dalle venule, poi va nelle vene e ritorna di nuovo nel cuore. Nei sistemi portali, invece, le arteriole danno origine a dei letti capillari, dai quali si forma un vaso che origina un secondo letto capillare.

Esistono tre sistemi portali nell'organismo: il sistema ipotalamo-ipofisario, il sistema portale renale e il sistema portale epatico. Il primo letto capillare è organizzato a livello dell'ipotalamo, mentre il secondo è a livello dell'ipofisi anteriore (adenoipofisi); questo perché l'ipofisi anteriore secerne ormoni che sono sotto stretto controllo dei rispettivi fattori di rilascio secreti dall'ipotalamo.

In altre parole l'ipotalamo "decide" di iniziare la sintesi di un ormone iposario e immette un fattore di rilascio che giunge al letto capillare dell'adenoipo si che così potrà rilasciare gli ormoni nel circolo sanguigno. Gli ormoni rilasciati dall'adenoipo sono 6: 1. Prolattina (PRL) che agisce sulla ghiandola mammaria stimolando la produzione di latte e lo sviluppo della ghiandola mammaria ed è quindi molto importante durante la fase di allattamento. 2. Ormone della crescita (GH) che agisce sull'osso, sui muscoli e su tutti i tessuti stimolando l'accrescimento. 3. Tireotropina (TSH) che va ad agire sulla tiroide, stimolando la sintesi e la secrezione degli ormoni tiroidei. 4. Corticotropina (ACTH) che va ad agire sulla corticale del surrene e stimola la sintesi di glucocorticoidi come il cortisolo. 5. Ormone follicolo stimolante (FSH) che agisce sul follicolo ovarico (nella femmina) e sulle cellule di Sertoli (maschio) stimolando.rispettivamente lamaturazione dei follicoli ovarici e la spermatogenesi.

Ormone luteinizzante (LH) che agisce sul follicolo ovarico e sul corpo luteo (nella femmina) e sulle cellule interstiziali o cellule di Leyding (nel maschio)stimolando rispettivamente: nella femmina l'ovulazione, la formazione del corpo luteo e la sintesi e secrezione di progesterone ed estrogeni e nel maschio la sintesi e la secrezione degli androgeni.

Le cellule bersaglio degli ormoni ipotalamici sono tessuti specifici (come il tessuto muscolo-scheletrico o le ghiandole mammarie oppure altre ghiandole).

La neuroipofisi ha invece un'origine comune con il sistema nervoso centrale perché gli ormoni da essa secreti sono sintetizzati a livello di due nuclei dell'ipotalamo: il nucleo sopraottico e il nucleo paraventricolare. Da questi due nuclei vengono sintetizzati: l'ossitocina e la vasopressina.

Gli assoni terminali dei neuroni localizzati nei due nuclei ipotalamici che

hannosintetizzato nel loro soma questi ormoni, decorrono poi lungo il peduncoloipotalamico-ipo sario no all’ipo si posteriore (neuroipo si).

Quando uno stimolodepolarizza il neurone ipotalamico che ha sintetizzato questi ormoni, si ha a livellodegli assoni, il rilascio di queste sostanze che vengono così liberate nel circolosanguigno.

L’ossitocina ha un ruolo predominante nel momento del travaglio in quanto inducele contrazioni uterine, ma va ad agire anche sulle ghiandole mammarie stimolandola produzione di latte.

La vasopressina (ADH) ha la sua principale azione a livello renale, dove partecipaall’equilibrio idrosalino e modi ca la permeabilità all’acqua dei tubuli renali (aumentoriassorbimento idrico). Un aumento dell’osmolarità o una diminuzione del volumedel sangue porteranno al rilascio di vasopressina, che a livello renale, aumenta lapermeabilità all’acqua.

TIROIDE

La tiroide è una piccola ghiandola posizionata

dalle cellule follicolari attraverso un trasportatore di iodio presente sulla loro membrana plasmatica. Una volta all'interno delle cellule, l'iodio viene ossidato a iodio molecolare (I2) e si lega alle tirosine presenti nella tiroglobulina, formando così gli ormoni tiroidei T3 e T4. Le cellule C, invece, secernono l'ormone calcitonina, che svolge un ruolo importante nel controllo dei livelli di calcio nel sangue. La calcitonina agisce diminuendo la quantità di calcio presente nel sangue, stimolando la sua deposizione nelle ossa e inibendo la sua assorbimento a livello intestinale e renale. In conclusione, la ghiandola tiroidea è costituita da cellule follicolari che producono gli ormoni tiroidei T3 e T4 e da cellule C che producono l'ormone calcitonina. Questi ormoni svolgono un ruolo fondamentale nel regolare il metabolismo e il bilancio del calcio nel corpo umano.attivamentedal sangue (attraverso un trasportoattivo secondario Na+ dipendente)e trasferito nel lume follicolare doveavviene il processo di iodazione, adopera di una speci cat i r e o p e r o s s i d a s i . L'enzima ti reoperossidasi quindi lega lo iodioalla tirosina originando DIT (di-iodio-tirosina) e MIT (mono-iodio-tirosina). triiodotironina (T3)MIT+DIT= tetraiodotironina (T4-DIT+DIT=tiroxina) T3 e T4 rimangono legati allatireoglobulina all'interno della colloide.Quando si ha lo stimolo al rilascio degliormoni tiroidei, la tireoglobulinacontenente gli ormoni tiroidei viene portataall'interno delle cellule follicolari perendocitosi e idrolizzata a livellolisosomiale, dove sono presenti attivitàenzimatiche che scindono il complessomolecolare liberando gli ormoni tiroideiveri e propri (T3 e T4) che di ondono nelsangue. La quantità di ormone T3 e T4prodotta è molto di erente: viene prodottoper un 90% il T4 e il 10% la T3. L'ormoneT4viene però convertito in T3 dall'enzima deiodasi presente sulle cellule bersaglio. Per quanto riguarda il controllo del rilascio degli ormoni tiroidei, è l'ipotalamo che rilascia il fattore TRH (ormone rilasciante la tireotropina) che stimola la produzione di TSH (tireotropina) da parte dell'adenoipofisi, che a sua volta va a determinare un aumento nella secrezione e sintesi degli ormoni T4 e T3 ad opera della tiroide. Il livello degli ormoni tiroidei