5 - sistema endocrino Flashcards
Funzioni e diverse tipologie di comunicazione chimica
la comunicazione chimica ha diverse funzioni, dal differenziamento cellulare al controllo del comportamento.
Vi sono differenti tipologie di comunicazione chimica:
- tra cellule (sinaptica, autocrina)
- tra distretti dell’organismo (paracrina, endocrina-neurosecretiva)
- tra organismi diversi (feromonale, alloferomonale)
comunicazione sinaptica
neurone pre-sinaptico rilascia NT nella fessura sinaptica
NT raggiunge neurone post-sinaptico e causa una variazio8ne del potenziale di membrana della cellula, oppure modifica la sua fisiologia
comunicazione autocrina
svolta dagli autocettori, dei recettori posti sulla membrana della cellula pre-sinaptica, che regolamentano la concentrazione di NT nella fessura sinaptica, evitando che questa sia eccessiva captando essi stessi gli NT in eccesso (comunicazione tra cellula e sé stessa)
comunicazione paracrina
in questo tipo di comunicazione il messaggero chimico viene lasciato diffondere sa una cellula nei pressi di alte cellule e ne influenza la fisiologia, come ad esempio:
- neuro-modulazione (sinapsi inibitorie rilasciano NT che influenza le cellule vicine, non agendo direttamente sul loro potenziale di membrana, ma riducono/potenziano l’effetto di altri NT)
- effetti dell’istamina (rilasciata in caso di lesione dei tessuti, coordina le operazioni necessarie alla guarigione, come la risposta immunitaria, il processo infiammatorio, iperalgesia…)
- inibizione paracrina tra insulina e glucagone (effetti antagonisti sulla regolazione della glicemia, inibiscono a livello globale la reciproca liberazione)
comunicazione endocrina e neuro-secretiva
si distingue dagli altri tipi di comunicazione ormonale in quanto il messaggero chimico (ormone) viene rilasciato direttamente nel circolo sanguigno, per raggiungere anche cellule molto lontane. Seppur l’ormone viene in contatto con molte cellule, esso influenza solamente quelle che possiedono un recettore per quello specifico ormone (sulla membrana o nel citoplasma)
neuro-secrezione
rilascio di messaggeri chimici da parte di neuroni che, al posto di diffonderli nelle fessure sinaptiche, li riversano nella circolazione sanguigna.
comunicazione esocrina
rilascio di ormoni da parte di ghiandole che indirizzano i messaggeri chimici verso l’esterno dell’organismo, attraverso canali detti dotti (ex. ghiandole sudoripare, ghiandole salivari…)
che differenze sussistono nel rilascio di messaggeri chimici tra SN e SE
1) SN utilizzato quando si necessita una comunicazione veloce ma il cui effetto può essere limitato nel tempo
2) SE quando la comunicazione non deve essere necessariamente istantanea, ma si deve protrarre nel tempo e deve coinvolgere l’organismo a molteplici livelli
principali funzioni del sistema endocrino
1) controllo dell’omeostasi–> mantenimento dei parametri fisici entro valori prefissati (ex. equilibrio idrico-salino, concentrazioni ematiche di glucosio, calcio…) e controllo del metabolismo energetico
2) controllo delle alterazioni–> alterazioni interne come reazione allo stress (fight/flight) o come conseguenza dell’impulso riproduttivo
3) effetti organizzativi–> coordinazione delle modificazione coinvolte nello sviluppo/accrescimento o nella fase di differenziamento sessuale
comunicazione feromonale
I feromoni sono messaggeri chimici tra individui, cioè sostanze chimiche emesse da un individuo, in grado di modificare il comportamento di un conspecifico. In molti casi i feromoni sono ormoni o loro metaboliti.
funzioni principali della comunicazione feromonale
1) Attrazione a distanza
2) (info) Stato riproduttivo
3) marcatura Territorio
4) Indicatori status
5) traccia Percorso
6) Inibizione sessuale
7) Allarme
comunicazione alloferomonale
comunicazione chimica tra individui di specie diversa (ex. fiori-ape); talvolta consiste nell’imitazione dei messagg chimici di un’altra specie, ex:
- piante imitano forma insetti per farli posare e trasportare i gameti
- ragno bola imita feromoni falene femmine
- formiche immature e coleottero parassita rilasciano sostanza che spinge formiche operaie a vomitare (=cibo gratis)
categorie chimiche degli ormoni
1) ormoni peptidici/proteici ( da pochi a qualche centinaio di ammicoacidi) ex. insulina
2) ormoni steroidei (lipidi complessi affini al colesterolo) ex. testosterone
3) amine (derivati da amminoacdi per perdita di gruppo COOH) ex. tiroxina
in che modo la natura chimica degli ormoni influenza l’azione sulle cellule bersaglio?
- ormoni idrosolubili (amine, ormoni proteici)–> non possono attraversare membrana plasmatica, quindi si attaccano ad un recettore di membrana e danno inizio ad un processo simile a quello delle sinapsi indirette
- ormoni liposolubili (steroidi, amine della tiroide)–> attraversano la membrana, si legano ad un recettore plasmatico, entrano nel nucleo e vanno ad agire a livello del DNA, modificando la produzione dell’ mRNA
esempio di messaggero chimico che può fungere sia da NT che da ormone, e dei processi che esso innesca.
Noradrenalina come NT–> prodotta dal neurone–>si lega a recettore–>proteina G–> adenilato ciclasi–>II messaggero—> protein-chinasi–>canale ionico/potenziale di membrana
Noradrenalina come ormone–> prodotto da epatociti–>….—>II messaggero–> enzima 1–>2–>3–> trasformazione glicogeno in glucosio-1-fosfato (influisce sul metabolismo glucidico)
meccanismi di regolazione della secrezione degli ormoni
feedback negativo–>funzionale a mantenere costante nel tempo una certa variabile ex. regolamentazione della temperatura
feedback positivo–>funzionale ad incrementare progressivamente la variabile ex. potenziale d’azione durante parto
funzioni dell’ipotalamo
1) controlla liberazione della maggior parte degli ormoni (controllando liberazione degli ormoni ipofisari, in quanto non entra in contatto con la circolazione sanguigna)
2) controlla SNA, SNPS e vaste porzioni dell’encefalo
3) presiede omeostasi di molte funzioni biologiche (fame, sete, sonno/veglia, temperatura, metabolismo energetico)
4) presiede regolazione delle emozioni
posizione e anatomia dell’ipotalamo
si trova in posizione rostrale ai due lati del 3o ventricolo e comunica con l’ipofisi attraverso il peduncolo ipofisario. E’ composto da vari nuclei distinti e si suddivide in tre regioni:
1) peri-ventricolare (attorno al ventricolo)
2) mediale
3) laterale
posizione e anatomia dell’ipofisi
L’ipofisi si trova appena fuori dal SNC (dalle ossa del cranio) ed è irrorata dalla circolazione sanguigna generale; perciò, gli ormoni che libera finiscono nel sistema circolatorio. L’Ipofisi, si suddivide in due porzioni:
- una porzione posteriore (neuroipofisi), che secerne principalmente due ormoni;
- una porzione anteriore (adenoipofisi), che ne secerne
principalmente sei.
La secrezione di ormoni da parte di entrambe le porzioni dipende dall’ipotalamo. Tuttavia, il tipo di controllo esercitato è diverso per
la porzione posteriore e per quella anteriore (rispettivamente, controllo di tipo neurale e controllo di tipo endocrino).
funzione della neuroipofrisi
la neuroipofisi secerne principalmente 2 ormoni: l’ossitocina e l’ADH (o vasopressina). Questi ormoni sono prodotti e accumulati dalle cellule magnocellulari secretici che si trovano nell’ipotalamo ma i cui assoni terminano a contatto con il sistema circolatorio a livello dell’ipofisi —>vengono chiamati ormoni ipofisari anche se sono prodotti dall’ipotalamo
funzioni dell’ossitocina
1) stimolazione delle contrazioni uterine (anche feto produce ossitocina)
2) contrazione delle ghiandole mammarie per l’eiezione del latte
3) ruolo importante nel consolidamento dei legami affettivi tra madre e figlio (imprinting)
4) ruolo importante nel consolidamento dei legami di coppia (carezze, rapporti sessuali…)
5) - ipotesi recente - modulazione dei comportamenti sessuali (cooperazione, fiducia, riconoscimento delle emozioni, generosità… aumento dei tempi di fissazione delle facce, della capacità di comprensione dei problemi sociali e diminuzione dei comportamenti ripetitivi anche in persone affette da autismo e sindrome di Asperger)
funzioni dell’ormone antidiuretico
1) contrazione capillare
2) aumento della pressione arteriosa
3) riassorbimento di acqua a livello dei reni –>induce i reni a trattenere acqua nel sangue, prima che diventi urina, quando la concentrazione salina nel sangue è troppo alta
meccanismo a feedback negativo dell’ADH
1) disidratazione (caldo, vomito…)
2) attivazione dei recettori ipotalamici, che rilasciano ADH
3) ADH causa un meccanismo fisiologico (riassorbimento renale dell’acqua –>urina + concentrata) e uno comportamentale (ricerca dei liquidi)
4) tramite una via neurale indiretta, l’ipotalamo riceve un feedback proveniente dai reni, che rispondono a sbalzi di pressione arteriosa e stress osmotico, rilasciando renina e angiotensina.
funzionamento dell’adenoipofisi
1) L’adenoipofisi riceve dei fattori di rilascio ipotalamici (ipo-fisio-triopici= ipofisi come bersaglio) prodotti dalle cellule neurosecretrici parvo-cellulari
2) i RH ipotalamici regolamentano il rilascio di ormoni ipofisari, prodotti dalle cellule ipofisarie (stimolazione/inibizione)
differenziazione degli ormoni prodotti dall’adenoipofisi
1) ormone somatotropo e prolattina –>indirizzati a organi e tessuti
2) ormoni adrenocorticotropo, tireotropo e gonadotropine (h. luteinizzante e follicolo-stimolante)–> indirizzati ad altre ghiandole endocrine (TROPINE)
funzioni dell’ormone somatotropo
- sviluppo
- accrescimento e allungamento osseo
- (adulto) metabolismo energetico + massa muscolare
L’effetto che il GH ha sull’allungamento delle ossa è mediato da altri ormoni (somatomedine), rilasciati dal fegato –> GH è anche una tropina
funzioni della prolattina
- sviluppo ghiandole mammarie
- produzione di latte
(presente in tutti i vertebrati ma con funzioni diverse)
ormone tireotropo
(TSH) tropina rilasciata dall’ipofisi, in seguito al rilascioo del fattore di rilascio ipotalamico TRH, che stimola la tiroide a produrre i suoi ormoni (T3 e T4)
che ormoni produce la tiroide e cosa può comportare la loro scarsità?
tiroide produce T3 (triiiodotironina) e T4 (tiroxina), entrambi dei quali necessitano iodio per la loro sintesi. In caso di deficit di iodio, la tiroide può ipertrofizzarsi nel tentativo di produrre più tiroxina (scarseggia nel sangue), dando così vita al fenomeno del gozzo.
che funzioni ricoprono tiroxina e triiodotironina
agiscono sul metabolismo energetico, favorendo i processi che producono energia, ma influiscono molto anche su:
- pressione sanguigna
- crescita dei tessuti
- sviluppo dello scheletro
- sistema nervoso
- maturazione del sistema riproduttivo
Uno squilibrio dei parametri degli ormoni tiroidei può avere gravi effetti, a seconda che si tratti di ipotiroidismo (metabolismo rallentato) o ipertiroidismo (metabolismo accelerato)
cosa sono le paratiroidi e cosa producono
sono delle piccole ghiandole poste sulla tiroide, che producono i paratormoni
regolazione antagonistica della calcemia
calcitonina (tiroidi)–> risponde ad altri livelli di calcemia
paratormone (paratiroidi)–> risponde a bassi livelli di calcemia
Agiscono in maniera antagonistica su
1) modellamento osseo (attività osteoclasti)
2) assorbimento/perdita calcio a livello gastro-intestinale
3) assorbimento/perdita calcio nelle urine
funzioni del calcio
- costituente delle ossa
- contrazione muscolare
- liberazione NT nella cellula presinaptica
- II messaggero
ghiandole surrenali
piccole ghiandole localizzate sopra i reni, costituite da due parti diverse:
- surrenale corticale–> produce ormoni steroidei (glucocorticoidi, mineralcorticoidi, steroidi sessuali)
- surrenale midollare–> produce adrenalina e noradrenalina
Gli ormoni surrenali rispondono a situazioni di stress (fisico, elettrolitico, psicologico…)
surrenale midollare
produce adrenalina e noradrenalina per preparare l’organismo ad un’emergenza immediata (fight/flight, ma avviene anche in risposta a stress psicologico ex. esame)
1) stress percepito dai centri corticali, che inviano messaggio nervoso a ipotalamo
2) ipotalamo attiva surrenale attraverso SNA simpatico
3) midollare rilascia adrenalina e noradrenalina (midollare è ganglio del SNA–>si tratta di neurosecrezione, però sostanza rilasciata nel sangue, dunque non NT)
! modificazioni che riguardano emozioni e processi cognitivi sono dovute a NT noradrenalina
mediazione di emozioni e processi cognitivi da parte della noradrenalina
Non sono mediate dagli ormoni perché né adrenalina né noradrenalina riescono a passare la barriera ematoencefalica (idrosolubili). –> è il sistema modulatore noradrenergico (sistema di assoni che circola all’interno di tutto il SN), controllato sempre dall’ipotalamo, che contemporaneamente alla liberazione dell’ormone noradrenalina libera il NT noradrenalina all’interno del cervello (non vere e proprie sinapsi, bensì da sinapsi modulatorie)
corticosteroidi (= glucocorticoidi) e loro rilascio
ormoni rilasciati dalla surrenale corticale, rilasciati in caso di stress cronico (prolungato: infezioni, ferite, sforzo fisico, condizioni termiche avverse, stress psicologico ma anche innamoramento).
Il rilascio di questi è controllato dall’ipotalamo ma è di tipo endocrino:
1) ipotalamo rilascia fattore di rilascio (CRH)
2) Ipofisi rilascia tropina (ACTH) che stimola il surrene
3) surrene rilascia cortisolo (+ feedback negativo)
effetti del cortisolo sull’organismo
1- mobilita le riserve energetiche convertendo i grassi in zuccheri, aumentando gli stessi nel sangue in modo che possano essere utilizzati nei giorni a venire
2- Riduce le infiammazioni e le reazioni allergiche (viene prescritto il cortisone contro le allergie e le sue reazioni infiammatorie proprio perché è un analogo chimico del cortisolo)
3- Deprime il sistema immunitario (lo scopo è il risparmio energetico, infatti il sistema immunitario “costa” all’organismo);
4- Interferisce con i processi cognitivi (memoria dichiarativa, memoria a breve termine, attenzione).
mineralcorticoidi
I mineralcorticoidi (come l’aldosterone) agiscono principalmente sull’equilibrio idrico-salino (in coordinazione con altri ormoni come l’ADH), controllando in particolare il riassorbimento del sodio a livello renale. La secrezione di aldosterone è in gran parte indipendente dall’ipotalamo e può agire direttamente o attraverso la renina.
steroidi sessuali e che effetti hanno
comprendono androgeni (simili agli ormoni prodotti dalle gonadi maschili) che sono rilasciati in entrambi i sessi (in misura maggiore prima della pubertà, perché dopo sono rilasciati principalmente dalle gonadi maschili e in piccola quantità dalle gonadi femminili). Sono in parte sotto il controllo dell’ACTH e rinforzano gli effetti dei glucocorticoidi-->quando l’ipofisi libera adrenocorticotropo, non viene liberato solo il cortisolo e gli altri corticosteroidi, ma anche una piccola quantità di questi ormoni sessuali maschili.
modalità di rilascio degli ormoni sessuali
1) ipotalamo–> fattore di rilascio ipotalamici GnRH–>ipofisi
2) ipofisi–> gonadotropine (h. follicolostimolante e h. luteinizzante), liberate in quantità proporzionale al GnRH. Il GnRH è un fattore di rilascio unico er entrambe le gonadotropine, è l’ipofisi che sceglie quale rilasciare in maggiore quantità
3) gonadotropine raggiungono gonadi–>ormoni sessuali (feedback negativo su GnRH
ormoni sessuali maschili
Ipotalamo–>GnRH–>Ipofisi->gonadotropine:
1) LH: stimola produzione di testosterone, che
- sviluppo e mantenimento organi riproduttivi maschili
- sviluppo caratteri sessuali secondari
2) FSH ha effetto sia sulla funzione endocrina che sulla produzione di spermatozoi
ormoni sessuali femminili
Ipotalamo–>GnRH–>Ipofisi–>gonadotropine.
1) FSH–>sviluppo follicolo–>ESTROGENI, che:
- sviluppo e mantenimento degli organi sessuali
- sviluppo caratteristiche sessuali secondarie
- promuove ciclo ovarico
2) LH–>stimola crescita ulteriore del follicolo, induce ovulazione e favorisce sviluppo cormo luteo–>rilascio PROGESTERONE, che:
- prepara pareti dell’utero all’impianto
- inibisce estro durante gravidanza
- prepara seno x allattamento
- inibisce produzione estrogeno
fase follicolare ciclo ovarico
FSH–> maturazione follicolo–> estrogeni:
- bassi livelli–> inibisce ipofisi (nessun rilascio GnRH)
- alti livelli (dopo 10 gg) –> stimola ipofisi a rilasciare GnRH + estrogeni–> maturazione follicolo–>ovulazione
fase luteinica
LH + ovulazione –>corpo luteo –>progesterone –>utero si prepara all’impianto (endometrio si ispessisce)
fecondazione:
sì–> continua produzione progesterone, ha inizio gravidanza
no–> corpo luteo degenera, calo estrogeni + progesterone –> menstruazione
produzione ormonale del pancreas
il pancreas regolala glicemia e il metabolismo glucidico, attraverso la produzione di insulina (prodotta dalle cellule Beta delle Isole di Langerhans) e di glucagone (prodotto dalle cellule Alpha delle Isole di Langerhans)
funzioni dell’ insulina
abbassa la glicemia:
- riassorbimento glucosio nelle cellule (fegato muscoli)
- conversione glucosio in glicogeno (meno solubile del glucosio, che causerebbe un riempimento delle cellule di acqua per compensare eccessiva concentrazione soluto)
funzioni del glucagone
alza glicemia
- favorisce conversione glicogeno–>glucosio + suo rilascio nel sangue
- a lungo termine, favorisce conversione di proteine e trigliceridi in glucosio
ormoni della ghiandola pineale (epifisi)
regolano le funzioni dell’organismo legate ai ritmi circadiani, in base alla quantità di luce che ricevono
- serotonina–> liberata durante le ore diurne (luce)
- melatonina–> liberata durante le ore notturne (buio)
*Nelle specie con riproduzione stagionale la pineale regola i cambiamenti fisiologici connessi con la riproduzione (percependo la variazione della lunghezza delle ore diurne).
