Apparato Endocrino: ghiandole, ormoni e meccanismi di feedback in Biologia

APPARATO ENDOCRINO

LEGENDA DELLE SIGLE UTILIZZATE PER GLI ORMONI IPOFISARI

• ACTH Ormone adrenocorticotropo
• TSH Ormone tireo-stimolante
• GH Ormone della crescita
• PRL Prolattina
• FSH Ormone follicolo-stimolante
• LH Ormone luteinizzante
• MSH Ormone melanocita-stimolante
• ADH Ormone antidiuretico

Ipotalamo

Ormone antidiuretico (ADH), ossitocina (OXT) e ormoni di regolazione

Epifisi

Melatonina

Ghiandole paratiroidi

(sulla superficie posteriore della tiroide) Paratormone (PTH)

Ipofisi

Lobo anteriore

ACTH, TSH, GH, PRL, FSH, LH e MSH

Lobo posteriore

Rilascio di OXT e ADH

Organi con funzioni endocrine secondarie

Cuore

Peptide natriuretico atriale (ANP) Peptide natriuretico encefalico (BNP) Si veda il Capitolo 21

Tiroide

Tiroxina (T4) Triiodotironina (T3) Calcitonina (CT)

Timo (prima dell'involuzione nell'adulto)

Timosina Si veda il Capitolo 23

Ghiandola surrenale

Tessuto adiposo

Leptina Resistina

Midollare

Adrenalina (E) Noradrenalina (NE)

Corticale

Cortisolo, corticosterone, aldosterone, androgeni

Tratto digestivo

Numerosi ormoni Si veda il Capitolo 25

Isole pancreatiche

Insulina, glucagone

Reni

Eritropoietina (EPO) Calcitriolo Si veda il Capitolo 26

Testicolo

Gonadi: Testicolo (maschio)

Androgeni (testosterone), inibina Si vedano i Capitoli 27 e 28

Ovaio

Ovaio (femmina) Estrogeni (estradiolo), progesterone, inibina

CARATTERISTICHE MORFOFUNZIONALI

• Gli organi non sono in continuità anatomica tra di loro ma sono in connessione funzionale
• Le ghiandole endocrine riversano il loro secreto (ormoni) nel sangue (via aspecifica)
• Gli ormoni agiscono in modo altamente specifico sui loro "organi bersaglio" grazie alla specificità ormone-recettore.

MECCANISMI DI FEEDBACK

• La maggior parte delle ghiandole viene attivata da ormoni prodotti da altre ghiandole;
• Altre ghiandole endocrine vengono invece stimolate da sostanze disciolte nel sangue: quando la concentrazione si modifica, la ghiandola risponde producendo l'ormone;
• In alcuni casi, infine, le ghiandole si attivano in risposta a un impulso elettrico prodotto da cellule nervose

Di solito le ghiandole sono influenzate dalle molecole prodotte dalle loro cellule bersaglio tramite un meccanismo di feedback negativo. Talvolta si verifica anche un feedback positivo, come nel caso degli ormoni prodotti dalle gonadi femminili che in certe fasi del cido mestruale esercitano una retroazione positiva incrementando l'attività di ipotalamo e ipofisi.

Condizioni esterne = Azione stimolatrice 0 I = Azione inibitoria Ipotalamo Fattori di rilascio ipotalamici Feedback negativo Fe ne Feedback negativo Ipofisi anteriore Tropine Ghiandola endocrina Ormone

IPOFISI

IPOTALAMO:

L'ipotalamo è una struttura del SNC situata nella zona centrale interna ai due emisferi cerebrali, localizzato nella regione inferiore del DIENCEFALO

ipotalamo infundibulo adenoipofisi neuroipofisi sella turcica dell'oso sfenoide

IPOTALAMO: MECCANISMI DI REGOLAZIONE

1. neuroni dell'ipotalamo secernono ormoni che influenzano la l'attività secretoria dell'ipofisi anteriore: ORMONI REGOLATORI

ORMONI DI RILASCIO (RH) ORMONI INIBITORI (IH)

1. l'ipotalamo produce due ormoni trasportati e stoccati a livello dell'ipofisi posteriore ADH : ormone antidiuretico (VASOPRESSINA) OT: ossitocina
2. Ipotalamo regola la stimolazione e la secrezione ormonale della midollare del surrene

Ipotalamo e regolazione endocrina

I centri coordinatori ipotalamici regolano le attività nervose ed endocrine attraverso tre meccanismi differenti.

1. Neuroni ipotalamici localizzati nell'eminenza mediana secernono ormoni di regolazione che controllano l'attività del lobo anteriore dell'ipofisi. Gli ormoni di regolazione raggiungono le loro cellule bersaglio grazie al sistema portale ipofisario, descritto qui sotto.
2. Neuroni ipotalamici appartenenti al sistema nervoso autonomo controllano la secrezione ormonale delle ghiandole surrenali attraverso motoneuroni pregangliari simpatici.

IPOTALAMO Fibre motrici pregangliari Infundibolo (connessione tra ipotalamo e ipofisi) Corticale Midollare Lobo posteriore dell'ipofisi (neuroipofisi) Ghiandola surrenale Lobo anteriore dell'ipofisi (adenoipofisi) Secrezione di ormoni che controllano altri organi endocrini. Rilascio di ADH e OXT; questi ormoni sono definiti neurosecrezioni in quanto prodotti e liberati da neuroni. Secrezione di adrenalina (E) e noradrenalina (NE). I neuroni di nuclei secernenti dell'ipotalamo producono l'ormone antidiuretico (ADH) e l'ossitocina (OXT). Questi ormoni vengono trasportati lungo gli assoni dei neuroni secernenti sino al lobo posteriore dell'ipofisi, ove vengono immessi in circolo.

Nuclei sopraottici Nuclei paraventricolari Corpo mammillare

IPOTALAMO

ORMONI DI RILASCIO (RH) E DI INIBIZIONE (IH) EMINENZA MEDIANA IPOTALAMO Chiasma ottico Arteria ipofisario superiore Plesso capillare primario Infundibolo Vene portali ADENOIPOFISI Arteria ipofisario inferiore NEUROIPOFISI Cellule endocrine Vene ipofisario

NEURONI NEUROSECERNENTI IPOTALAMO NEUROIPOFISI Attraverso il flusso assonale ADENOIPOFISI Attraverso l'asse PORTALE (ricca rete di capillari) ipotalamo ipofisiario

Ipotalamo

Controllo indiretto tramite il rilascio degli ormoni regolatori Rilascio diretto di ormoni Gli ormoni regolatori sono rilasciati nel sistema portale ipofisario per raggiungere il lobo anteriore dell'ipofisi

Stimolo sensitivo Stimolo osmorecettoriale

Ormoni della neuroipofisi

Ormone antidiuretico (ADH)

L'ormone antidiuretico, o vasopressina, ha come organi bersaglio i reni. Le sue funzioni consistono nel ridurre la perdita Rene idrica nei reni e nel provocare vasocostrizione periferica, favorendo così l'innalzamento della pressione sanguigna.

Ossitocina (OXT)

Nella femmina, l'ossitocina (OXT) ha come bersaglio l'utero e le ghiandole mammarie. Stimola le contrazioni nel travaglio e l'eiezione del latte. Nel maschio, l'ossitocina ha come bersaglio il dotto deferente e la prostata. Induce le contrazioni delle cellule muscolari lisce del dotto deferente e della prostata e ne provoca lo svuotamento. Utero Prostata

Ormoni dell'adenoipofisi

Ormone tireo-stimolante (TSH) Ormone adrenocortico- tropo (ACTH) Gonadotropine Ormone follicolo- stimolante (FSH) Ormone luteinizzante (LH) Nella femmina, la prolattina (PRL) ha come bersaglio le ghiandole mammarie e induce la produzione di latte. L'ormone della crescita (GH) ha come bersaglio tutte le cellule del corpo. Stimola la crescita, la sintesi proteica, la mobilizzazione dei lipidi e il catabolismo. L'ormone melanocita- stimolante (MSH) ha come bersaglio i melanociti. Stimola la produzione di melanina nell'epidermide. Tiroide Ghiandola surrenale Ovaio Prolattina (PRL) Ormone della crescita (GH) Ormone melanocita- stimolante (MSH) L'ormone tireo-stimolante (TSH) ha come organo bersaglio la tiroide. Stimola la produzione degli ormoni tiroidei (T3, T4). L'ormone adrenocorticotropo (ACTH) ha come organo bersaglio la corticale del surrene. Stimola la secrezione di glucocorticoidi. Nella femmina, l'ormone follicolo-stimolante (FSH) ha come bersaglio le cellule follicolari dell'ovaio; nel maschio le cellule di sostegno del testicolo. Nella femmina, l'FSH promuove lo sviluppo del follicolo ovarico e la secrezione di estrogeni da parte di questo; nel maschio la spermatogenesi. Nella femmina, l'ormone luteinizzante (LH) ha come bersaglio le cellule follicolari dell'ovaio; nel maschio le cellule interstiziali del testicolo. Nella femmina, I'LH induce l'ovulazione, la formazione del corpo luteo e la secrezione di progestinici. Testicolo Ghiandole mammarie Sistema muscolo- scheletrico Melanociti

Figura 19.3 Ormoni ipofisarioelativi bersagli. Schema riassuntivo che mostra il controllo dell'ipofisi da parte dell'ipotalamo, gli ormoni ipofisari le risposte indotte a livello degli organi bersaglio.

EPIFISI

le sagittale rvello in situ Circonvoluzione del cingolo Solco precentrale Scissura del cingolo Scissura centrale (del Rolando) - Lobulo paracentrale Circonvoluzione frontale mediale, - Solco marginale Solco del corpo calloso - Corpo calloso Precuneo Setto pellucido. - Seno sagittale sup rventricolare Plesso corioic del 3° ventric (del Monro) Stria midol ertalamica- del talamo Talamo parieto-c 'entricolo- -Cuneo ›callosa Comm abenul. Ifattiva) Epifisi teriore Comm Giro ›calloso . Scissura olco Seno ret (nel tent del cerv 1 Grande ve cerebrale ( acesso ottico Tubercolo quadrigemino in Lamina quadrigemi Chiasma ottico har rinnealım

Buio (notte) Inibisce funzioni riprodutive MELATONINA Regolazione ritmi circadiani Luce (giorno) Antiossidante Epifisi o ghiandola pineale: epitalamo Fornice. Adesione Scissura (o area essura posteri nico Tubercolo quadrigemin

Valori plasmatici di melatonina

Luce Luce Inverno (notti lunghe) Inverno Estate Luce Luce Estate (notti brevi) Fasi del giorno

La melatonina è un ormone molto importante dato che regola il ritmo circadiano dell'organismo. La sua secrezione viene regolata dalla luce: quando lo stimolo luminoso arriva alla retina viene trasmesso un segnale all'epifisi dove viene inibita la sua secrezione. Il buio, al contrario, ne stimola il rilascio. Per questo motivo la melatonina ha un picco nelle ore notturne e valori molto più bassi durante il giorno.

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TIROIDE

Tiroide

Due lobi collegati da Istmo al davanti dei primi anelli tracheali

Osso ioide Arteria carotide esterna Vena giugulare interna Arteria tiroidea superiore Follicoli tiroidei Cartilagine tiroidea Cartilagine cricoidea Vena tiroidea superiore Lobo sinistro della tiroide Lobo destro della tiroide Vena tiroidea media Istmo della tiroide Arteria carotide comune Arteria tiroidea inferiore Arteria tirocervicale Profilo della clavicola Trachea Vene tiroidee inferiori Profilo dello sterno (a) Tiroide, veduta anteriore