IL SISTEMA ENDOCRINO
Di Dr.Luca Billeter
E’
un sistema regolatore, formato dalle ghiandole endocrine che secernono sostanze
chimiche chiamate ormoni.
Gli
ormoni sono secreti direttamente nei capillari e quindi nella circolazione
generale.
Ciascun
ormone esercita poi effetti molto specifici su certi organi chiamati organi
bersaglio.
In
generale il sistema endocrino ed i suoi ormoni concorrono a regolare la
crescita dell’organismo, l’utilizzo delle sostanze alimentari per produrre
energia, la resistenza allo stress, il pH dei liquidi corporei ed il bilancio
idroelettrico, nonché la riproduzione.
CHIMICA DEGLI ORMONI
n AMINE: questi ormoni derivano
dall’aminoacido tiroxina.
In questo gruppo
includiamo la tiroxina prodotta dalla
ghiandola tiroide, l’adrenalina e la
noradrenalina prodotte
dalla midollare del surrene.
n PROTEINE: questi ormoni sono formati da
catene di aa.
L’insulina prodotta
dal pancreas, l’ormone della crescita
prodotto dall’ipofisi anteriore, la
calcitonina secreta dalla
ghiandola tiroidea sono tutte proteine.
L’ormone
antidiuretico e l’ossitocina, sintetizzati dall’ipo-
talamo, sono peptidi.
n STEROIDI: il colesterolo è il precursore
degli ormoni
steroidei, che includono il cortisolo e
l’aldosterone, prodotti
dalla corteccia surrenalica, gli estrogeni
ed il progesterone
dalle ovaie e anche il testosterone dai
testicoli.
REGOLAZIONE DELLA
SECREZIONE ORMONALE
Gli
ormoni vengono secreti dalle ghiandole endocrine quando c’è necessità dei loro
effetti sugli organi bersaglio.
Ad
esempio l’insulina è secreta dal pancreas quando il livello di glucosio ematico
è alto, cioè l’iperglicemia è lo stimolo che induce la secrezione di insulina.
Come
risultato, il livello di glucosio ematico diminuisce e limita così lo stimolo
per la secrezione dell’insulina.
La
secrezione dell’insulina allora cessa fino
a quando il livello di glucosio non aumenta di nuovo.
Questo
è un esempio di meccanismo di feed-back negativo, in quanto gli effetti
dell’ormone determinano una diminuzione della secrezione dell’ormone.
Gli
ormoni dell’ipofisi anteriore sono secreti in risposta a fattori di rilascio
secreti dall’ipotalamo.
Per
esempio l’ormone della crescita è secreto in risposta al fattore di rilascio
dell’ormone della crescita prodotto dall’ipotalamo. Quando l’ormone della
crescita espleta i suoi effetti, la secrezione di GHRF diminuisce e a sua volta
riduce la secrezione di ormone della crescita.
IPOFISI O GHIANDOLA
PITUITARIA
E’ connessa all’ipotalamo per mezzo di un piccolo peduncolo
ed
è riposta nella sella turcica dell’osso sfenoide.
E’ suddivisa in ipofisi posteriore ed ipofisi anteriore.
L’ipofisi posteriore o neuroipofisi immagazzina 2 ormoni prodotti
dall’ipotalamo ed il loro rilasciamento
è stimolato da impulsi nervosi provenienti dall’ipotalamo
stesso.
Essi sono:
n Ormone antidiuretico.
Aumenta il riassorbimento di acqua dai tubuli renali, con
diminuzione di urina formata. Il volume ematico aumenta e questo aiuta a
mantenere normale la pressione arteriosa. Lo stimolo di secrezione di ADH è la
diminuzione della q di acqua corporea come nella diarrea o a causa di una
sudorazione profusa.
In caso di grave emorragia, l’ADH viene
rilasciato in grande q provocando
anche vasocostrizione, per
mantenere
la pressione sanguigna normale.
L’ingestione di alcol ed il freddo inibiscono la secrezione di
ADH.
n Ossitocina.
Stimola la contrazione dell’utero alla fine della gravidanza e
la secrezione del latte da parte delle gh.mammarie.
Lo stiramento del collo dell’utero ad inizio travaglio,
genera impulsi sensori verso l’ipotalamo che
stimola
l’ipofisi posteriore al rilascio
dell’ossitocina.
Quando il bimbo è allattato al seno, la
suzione stimola
impulsi sensori dal capezzolo verso
l’ipotalamo.
L’ipofisi anteriore o
adenoipofisi secerne
ormoni che controllano molte funzione corporee. Essi sono a loro volta regolati
dai fattori di rilascio ipotalamici, secreti all’interno dei capillari
nell’ipotalamo e che passano attraverso le vene portali ipofisarie in un’altra
rete capillare posta nell’ipofisi anteriore. Qui i “releasing factors” vengono assorbiti e stimolano la secrezione
degli ormoni dell’ipofisi anteriore.
Essi sono:
n Ormone della
crescita o GH o STH.
La somatotropina svolge un’azione di stimolo sullo sviluppo, aumentando
il trasporto di aa all’interno delle cellule e quindi la velocità di sintesi
proteica.
Stimola pure la divisione cellulare nei tessuti capaci di
mitosi. Nell’infanzia ciò è molto importante soprattutto per l’apparato
scheletrico e muscolare.
Il GH stimola anche la liberazione di grassi da parte del
tessuto adiposo ed il loro uso per la produzione di energia.
Nell’adulto viene secreto ancora soprattutto in caso di
digiuno prolungato.
La secrezione di GH è regolata da 2 fattori
ipotalamici:
1)
Il
GHRF che viene prodotto in situazioni di ipoglicemia, durante l’attività
fisica, in concomitanza con alti livello ematici di aa.
2)
La
somatostatina (GHIF) è l’ormone inibente l’ormone
della crescita e viene prodotta in condizione di iperglicemia.
n Ormone stimolante la tiroide, TSH
Stimola la normale crescita della tiroide e la secrezione
della tiroxina (T4) e della triiodotironina (T3).
La secrezione di TSH viene stimolata dal TRF (fattore di
rilascio) prodotto dall’ipotalamo. Quando il metabolismo diminuisce, viene
prodotto TRF.
n Ormone adrenocorticotropo, ACTH
Stimola la produzione di cortisolo ed altri ormoni da parte
della corteccia surrenalica. La secrezione di ACTH è aumentata dal CRF (fattore
di rilascio) prodotto dall’ipotalamo.
Esso viene secreto in ogni situazione di stress fisiologico,
come una lesione, un trauma, ipoglicemia od attività muscolare.
n Prolattina, LTH
E’ responsabile dell’allattamento, iniziando e mantenendo la
produzione di latte da parte delle ghiandole mammarie.
n Ormone follicolostimolante, FSH
Agisce sulle gonadi. Nella donna stimola la crescita dei
follicoli ovarici in cicli di circa 28 giorni. Stimola inoltre la secrezione di
estrogeni da parte delle cellule follicolari.
Nell’uomo inizia il processo di formazione delle cellule dello
sperma nei testicoli. La secrezione di FSH viene regolata dall’ipotalamo che
produce il fattore di rilascio della gonadotropina (GnRF).
n Ormone luteinizzante, LH
E’ un altro ormone delle gonadi. Nella donna è responsabile
dell’ovulazione, cioè della fuoriuscita di un uovo maturo dal follicolo
ovarico.
Nell’uomo induce le cellule interstiziali dei testicoli a
secernere testosterone. La secrezione di LH viene regolata dal GnRF
dell’ipotalamo.
a) La tiroide
E’ situata nel collo anteriormente e ai 2 lati della trachea,
proprio sotto la laringe.
I follicoli tiroidei producono T3 e T4, per la cui sintesi è
necessario lo iodio; il terzo ormone qui prodotto è la calcitonina.
T3 e T4:
Svolgono le stesse funzioni, cioè regolano la produzione di
energia e la crescita del corpo aumentando la respirazione cellulare, favorendo
così l’utilizzo di tutte le sostanze nutritive. La tiroxina non è comunque
vitale, sebbene una sua assenza riduce notevolmente lo sviluppo, le capacità
fisiche e mentali.
La secrezione dei 2 ormoni viene stimolata dall’ormone
stimolante la tiroide, TSH, prodotto dall’ipofisi anteriore.
Quando il metabolismo basale diminuisce, questo cambiamento
viene avvertito dall’ipotalamo che secerne il TRF, che a sua volta stimola l’
ipofisi anteriore a secernere TSH, che induce la tiroide a rilasciare tiroxina
e T3.
Calcitonina:
Essa riduce il riassorbimento di calcio e fosfato dalle ossa
al sangue nell’ottica di conservare stabile e forte la matrice ossea. Lo
stimolo per la secrezione di calcitonina è costituito dall’ipercalcemia.
b) Le paratiroidi
Esse sono 4 e sono situate posteriormente alla tiroide, due
per ciascun lobo. Producono l’ormone paratiroideo, PTH, che è un antagonista
della calcitonina per il mantenimento dei normali livelli di calcio e fosfato.
Organi bersaglio del PTH sono le ossa, l’intestino tenue ed i reni.
Aumenta il riassorbimento di calcio e fosfato dalle ossa al
sangue e aumenta l’assorbimento di calcio e fosfati dalle sostanze alimentari.
Nei reni aumenta il riassorbimento di calcio e la secrezione di fosforo.
La secrezione di PTH viene stimolata dalla
ipocalcemia.
Il calcio nel sangue è essenziale per il processo della
coagulazione ematica e per la normale attività dei neuroni e delle cellule
muscolari.
c)
Il pancreas
Situato nel quadrante superiore sinistro, si estende dalla
curva del duodeno fino alla milza. E’ una ghiandola mista, ma in questo
contesto si tratterà della sua funzione endocrina.
Le cellule che sintetizzano gli ormoni del pancreas sono le
Cellule del Langerhans, che contengono cellule alfa (glucagone) e cellule beta
che producono insulina.
Il glucagone:
Stimola il fegato a convertire il glicogeno in glucosio e
determina un aumento dell’utilizzo dei grassi e degli aa in eccesso per la
produzione di energia.
La gluconeogenesi consiste appunto nella conversione degli aa
in eccesso in carboidrati semplici.
Per cui l’effetto del glucagone è quello di aumentare il
livello di glucosio nel sangue.
La secrezione di glucagone è stimolata dalla
ipoglicemia.
L’insulina:
Incrementa il passaggio di glucosio dal sangue alle cellule,
aumentando la permeabilità delle membrane cellulare al glucosio. Il fegato e le
cellule muscolari striate sono in grado di convertire il glucosio in glicogeno,
per essere immagazzinato.
L’insulina rende le cellule capaci di assumere acidi grassi e
aa per usarli nella sintesi di lipidi e proteine.
L’insulina inoltre riduce il glucosio ematico ed è un ormone
di importanza vitale.
La secrezione di insulina è stimolata dall’iperglicemia ed è
in antagonismo con il glucagone.
d) Le ghiandole surrenali
Sono situate sopra i reni e sono formate da una porzione
midollare ed una corticale, che producono ormoni diversi.
Midollare surrenale:
queste cellule secernono adrenalina e noradrenalina, che
assumono il nome di catecolamine e svolgono attività simpaticomimetiche.
La secrezione di entrambi gli ormoni è stimolata da impulsi
simpatici provenienti dall’ipotalamo.
Adrenalina e noradrenalina vengono secrete in situazioni di stress:
la noradrenalina viene secreta in piccola quantità e causa vasocostrizione
cutanea, dei visceri e dei muscoli scheletrici, determinando così un aumento
della pressione sanguigna.
L’adrenalina, secreta in grande quantità, aumenta la frequenza
cardiaca e la forza di contrazione, dilata i bronchioli, diminuisce la
peristalsi, stimola il fegato a convertire il glicogeno in glucosio, aumenta
l’utilizzo dei grassi a scopo energetico.
Questo meccanismo ormonale è sinergico agli effetti provocati
dal meccanismo nervoso simpatico.
Corticale surrenale:
Secerne 3 tipi di ormoni steroidei: mineralocorticoidi,
glicocorticoidi ed ormoni sessuali (estrogeni ed androgeni).
L’aldosterone è tra i mineralocorticoidi quello prodotto
in maggior quantità. Organo bersaglio sono i reni, aumentando il riassorbimento
del sodio e la escrezione del potassio da parte dei tubuli renali.
Quando gli ioni sodio vengono riassorbiti, gli ioni idrogeno
possono essere escreti in cambio, prevendendo o controbilanciando l’acidosi dei
liquidi corporei.
Con il riassorbimento deglio ioni sodio, vengono pure
riassorbiti ioni cloruro e ioni bicarbonato.
Come effetto indiretto dell’aldosterone assistiamo al
riassorbimento dell’acqua da parte dei reni.
Dunque l’aldosterone mantiene nella norma i livelli ematici di
sodio e di potassio e contribuisce al mantenimento del pH ematico e della
pressione arteriosa.
Deficienza di sodio, perdita di sangue, disidratazione o
elevato livello ematico di potassio, stimolano la secrezione di aldosterone.
La bassa pressione arteriosa ed il ridotto volume ematico
attivano il meccanismo renina-angiotensina dei reni, con formazione di
angiotensina II che causerà vasocostrizione e stimolazione di aldosterone per
agevolare la normalizzazione del volume ematico e della pressione arteriosa.
Il
cortisolo:
appartiene al gruppo dei glicocorticoidi ed aumenta l’utilizzo
dei grassi e degli aa in eccesso a scopo energetico e diminuisce l’utilizzo del
glucosio.
Il cortisolo è secreto dopo ogni stress fisiologico e preserva
il glucosio per il cervello, che non può utilizzare altra fonte energetica.
Il cortisolo svolge anche un’azione anti-infiammatoria,
bloccando l’azione permeabilizzante dell’istamina, rilasciata dai tessuti
danneggiati.
Sebbene l’infiammazione sia un processo benefico, la normale
secrezione di cortisolo ne mantiene il processo sotto controllo. Un eccesso di
cortisolo può comunque indebolire la risposta immunitaria e rende l’organismo
più suscettibile alle infezioni.
Lo stimolo diretto per la secrezione di cortisolo è l’ACTH,
prodotto dall’ipofisi anteriore che a sua volta è stimolato dal fattore di
rilascio della corticotropina prodotto dall’ipotalamo formato nelle situazioni
di stress, malattia, lesione fisica, emorragia, paura, rabbia, esercizio, fame.
e) Ovaie
Gli estrogeni sono secreti dalle cellule follicolari dell’ovaio; la secrezione è stimolata dall’FSH. Gli estrogeni promuovono la maturazione della cellula uovo nel follicolo ovarico e stimolano la crescita dei vasi sanguigni nell’endometrio dell’utero.
I caratteri secondari della donna si sviluppano anche in risposta agli estrogeni.
Il progesterone viene
prodotto dal corpo luteo, cioè dal follicolo ovarico maturo che ha liberato la
cellula uovo.
Il progesterone promuove l’immaganizzamento di glicogeno e
l’ulteriore crescita dei vasi ematici dell’endometrio, che così diventa una
placenta potenziale.
Anche le cellule secernenti delle ghiandole mammarie si
sviluppano sotto l’azione del progesterone.
g) Testicoli
Il testosterone è l’ormone steroideo secreto dalle cellule
interstiziali dei testicoli.
Promuove la maturazione degli spermatozoi nei tubuli
seminiferi e stimola lo sviluppo dei caratteri sessuali secondari maschili.
Sia gli estrogeni sia il testosterone provocano la chiusura
delle epifisi delle ossa lunghe.
h).............le
prostaglandine
Vengono prodotte virtualmente da tutte le cellule ed esercitano i loro effetti localmente dove sono prodotte e non nei confronti di organi bersaglio.
Le prostaglandine sono ben conosciute come mediatori
nell’infiammazione, interreagiscono nei meccanismi del dolore, nella
vasodilatazione e nella vasocostrizione, nella secrezione delle ghiandole
digestive.....
L’aspirina ad esempio, inibisce la sintesi della
prostaglandine, togliendo così il dolore, ma l’aspirina inibendo la sintesi di
prostaglandine altera pure l’aggregazione piastrinica.