Fisiologia del fegato e del sistema endocrino, Appunti universitari

Fisiologia del fegato

Il fegato è un organo estremamente complesso, con moltissime funzioni. Nasce come ghiandola esocrina (funzione secernente= produrre la bile) e si sviluppa nel tratto gastro- intestinale, va però pensato anche come un sistema di controllo, che monitora tutto ciò che viene assorbito dal tratto gastro-intestinale. La funzione di controllo da parte del fegato è dovuta alla presenza di una profondissima vascolarizzazione dell'organo. Il fegato è uno dei sistemi del nostro organismo che non ha una vascolarizzazione tipica Circolazione mirabile venosa Vena porta (V. Porta->capillari->V.Cava inf (con un'arteria che si dirama in un sistema capillare e che torna al cuore con una vena di reflusso) ma ha una vascolarizzazione mirabile (forse la circolazione mirabile più conosciuta del nostro corpo). Fegato "La fabbrica biochimica dell'organismo" Aorta Vena epatica Capillari epatici Vena cava inferiore Fegato Arteria epatica Capillari del tratto digerente: stomaco, intestino, pancreas e milza Arterie del tratto digerente Il sangue arriva al fegato con un'arteria epatica che porta all'organo il sangue ossigenato. Il sangue deossigenato tornerà poi alla vena cava e al cuore attraverso una vena epatica. Oltre a questa normale circolazione al fegato arrivano, tramite una vena, detta porta epatica, tutti i vasi reflui dal tratto gastro- intestinale (vasi che hanno assorbito nutrienti ed eventuali sostanze tossiche). La vena porta epatica passerà, con un'ulteriore circolazione, all'interno del fegato. Il sangue contenuto al suo interno sarà poi portato alla vena epatica che lo porterà al cuore. La particolarità della vena porta risiede nel fatto che si trova tra due sistemi capillari: il tratto capillare dell'apparato digerente, che coinvolge intestino, stomaco, pancreas e milza, ed il tratto capillare all'interno del fegato stesso. Il fegato, dunque, contemporaneamente secerne la bile, prodotta per il tratto gastro-intestinale, e riceve tutte le sostanze assorbite e le monitora. Può utilizzarle così come può conservarle (esempio il glucosio accumula e si conserva sotto forma di glicogeno). Possiede inoltre anche una via di secrezione, che porta nel duodeno, e che consente di eliminare sostanze tossiche. Il metabolismo è il ciclo di costruzione e distruzione di una molecola, e questo ciclo è diviso in catabolismo (degradazione delle molecole) ed anabolismo (costruzione delle molecole). Il catabolismo di molte sostanze avviene tramite il sistema epatico (un esempio è il processo di degradazione dei prodotti dell'emoglobina). Ribadendo allora le funzioni del fegato, questo:

• Regolazione del metabolismo di carboidrati, di amminoacidi e lipidi;
• Funzione di deposito;
• Funzione escretoria e di detossificazione;
• Funzione endocrina (metabolismo della vitamina D3) ed esocrina (secerne la bile);
• Funzione di filtro del sangue (batteri, tossine, parassiti, eritrociti senescenti);
• Funzione emopoietica (produzione di globuli rossi), solo nel periodo fetale;
• Emocoagulazione: sintesi di vari fattori della coagulazione, infatti un'insufficienza epatica porta a problemi di coagulazione. Principale produttore delle proteine del sangue come l'albumina, che è la più presente in termini di quantità;

L'unità morfo-funzionale del fegato è il lobulo epatico che ha una morfologia geometrica (pentagonale o esagonale) con una vena centrale ed una triade portale a livello di ogni angolo. La triade portale consiste nel raggruppamento di tre vasi distinti, posizionate negli angoli del pentagono, raggruppa due vene che entrano dall'ilo del fegato e uno che si collega poi ala via di secrezione ed entra nel coledoco. 1Fisiologia- Lezione 24/11/2020

Struttura del lobulo epatico

0 - Sinusoide Vena centrale 0 Epatocita 961040 Canalicoli biliari 0 Arteria biliare Ramo della vena porta Duttuli biliari Dalla triade portale partono i prolungamenti di quello che poi sarà il coledoco, detti duttuli biliari (sono le vie di secrezione della bile verso il tratto gastro-intestinale). Abbiamo poi le ramificazioni della vena porta, che portano il sangue refluo, e le arterie biliari, che sono ramificazioni dell'arteria epatica e che portano il sangue ossigenato al fegato. Le vene centrali dei lobuli epatici si congiungeranno nelle vene epatiche, che poi andranno in vena cava. Le cellule che invece compongono il lobulo sono dette epatociti. Il prodotto di secrezione di queste cellule è la bile. La bile tenderà a seguire un moto centrifugo. Si muoverà verso la triade portale che la farà confluire nel coledoco e poi nel tratto gastro-intestinale. Il sangue invece si muoverà in direzione centripeta, spostandosi dalla periferia del lobulo verso la vena centrale, dopo essere stato detossificato ed equilibrato.

Funzioni metaboliche del fegato

1. CARBOIDRATI Si può avere un accumulo di carboidrati, glucosio, sotto forma di glicogeno (processo di glicogenosintesi), o di sintesi di glucosio a partire dal glicogeno (processo di gluconeogenesi). Questi processi metabolici avvengono a partire dai prodotti della glicolisi anaerobica (piruvato, lattato) e da aminoacidi derivanti dal catabolismo proteico del muscolo, in seguito a digiuno o esercizio prolungato. In caso quindi si sia in carenza di glucosio avremmo la gluconeogenesi, che consente di produrre glucosio a partire dalle riserve accumulate, in caso in cui si fosse in eccesso di glucosio, lo depositeremmo attraverso la glicogenosintesi.
2. PROTEINE Nel fegato avviene la sintesi delle proteine a partire da amminoacidi grazie agli enzimi transaminasi. Questi enzimi sono presenti nel fegato e, quando il muscolo soffre e gli epatociti muoiono, vengono liberate nel sangue. Le due categorie che si controllano quando si volgono le analisi sono GOT e GPT, Infatti i valori di questi due ormoni si dosano automaticamente in base alla condizione di salute del fegato. Un aumento dei valori di transaminasi nel sangue (a livello sierico) è un importante indice clinico di danno epatico (indica fuoriuscita dell'enzima dall'epatocita). Nel fegato si ha anche il catabolismo degli amminoacidi con formazione di urea.
3. LIPIDI Accumulo di acidi grassi tramite la produzione delle lipoproteine, che sono goccioline di acidi grassi che contengono delle proteine con il compito di tenere legate le molecole. Le lipoproteine riescono a trasportare i grassi nell'organismo. Regolazione della sintesi degli acidi grassi e del loro trasporto (associato alle lipoproteine appunto). Sintesi delle apolipoproteine (parte proteica delle lipoproteine) classificate in base alla densità.

Funzioni di deposito epatico

1. CARBOIDRATI sotto forma di glicogeno;
2. FERRO sotto forma di ferritina;
3. VITAMINE Le vitamine si dividono in idrosolubili (tra cui B12 e B6) e liposolubili (A,D,E,K). Il fegato accumula in particolar modo la vitamina A e la vitamina B12.

Funzione di detossificazione epatica

2Fisiologia- Lezione 24/11/2020 Consiste nella captazione, detossificazione ed escrezione di farmaci ed elementi xenobiotici (come mezzi di contrasto o sostanze tossiche in genere). Queste sostanze vengono rese idrosolubil attraverso trasformazioni metaboliche. In questo modo vengono filtrate dal sangue e, come bile, arrivano al tratto gastro-intestinale per essere espulse con feci, urine, lacrime, sudore e latte.

Funzione endocrina epatica

Produce il 5-10% dell'eritropoietina (in acronimo Epo) totale dell'organismo. L'eritropoietina è uno stimolatore della produzione dei globuli rossi nel midollo osseo, quindi fa aumentare la quantità di globuli rossi e di emoglobina. Produce anche un importante ormone per l'omeostasi del ferro (marziale): l'epcidina. Potenzia e attiva gli ormoni tiroidei, come convertendo il T4 in T3. Contribuisce all'azione dell'ormone della crescita (GH) producendo fattori della crescita insulino-simili (IGF1 e IGF2), entrando quindi anche in gioco nel metabolismo ormonale del glucosio. Catabolizza, assieme al rene, gli ormoni peptidici, in particolare l'insulina, il glucagone e il GH.

Funzione emopoietica epatica

Produzione di elementi del sangue solo durante la vita fetale. Durante la vita postnatale il fegato fornisce al midollo osseo ferro, acido folico e vitamina B12 per la produzione di globuli rossi. 3Fisiologia- Lezione 24/11/2020

Sistema endocrino

Il sistema endocrino è composto da una serie di ghiandole che, invece che rilasciare il loro secreto all'interno di cavità esterne al corpo (come invece farebbero le ghiandole sudoripare ad esempio), lo rilasciano nel sangue. Il secreto di queste ghiandole ha solitamente una funzione diversa dei secreti esocrini, prodotti in grande quantità. Non ha funzioni strutturali o di termoregolazione (come può avere il sudore), ma generalmente funzioni di informazione. Questo secreto sfrutta infatti il circolo ematico per portare l'informazione a distanza. Proprio per questa ragione il sistema endocrino è un sistema di controllo, non è un sistema che ha funzione strutturale. Un altro sistema di controllo che 'sposta le informazioni' è il sistema nervoso. C'è una forte analogia tra sistema endocrino e sistema nervoso, sottolineata anche dalla presenza di vari punti di contatto anatomici tra i due sistemi, che rispondono alla stessa necessità: controllare un corpo che sta crescendo e che necessita del passaggio delle informazioni in maniera rapida. Studieremo uno di questi punti di contatto tra ipotalamo ed ipofisi, che sono strutture in parte nervose ed in parte endocrine. Un diverso punto di contatto è anche la midollare del surrene. GHIANDOLE INSIEME DI CELLULE CHE SINTETIZZANO SOSTANZE POI SECRETE NELLO SPAZIO EXTRACELLULARE > SE IL LEC E' IL SANGUE LE CELLULE SONO ENDOCRINE >ALTRIMENTI ESOCRINE Durante lo sviluppo, le regioni dell'epitelio destinate a divenire tessuto ghiandolare si dividono approfondendosi nel sottostante tessuto connettivale. Epitelio 00 Tessuto connettivo Esocrine Endocrine 000 Dotto Le cellule di connessione scompaiono Cellule secernenti esocrine Cellule secernenti endocrine Vaso sanguigno Nelle ghiandole esocrine si forma una cavità centrale. o lume, creando un dotto che costituisce una via di passaggio per le secre- zioni che si spostano verso la superficie dell'epitelio. Epitelio secretorio Le ghiandole endocrine perdono il ponte di connes- sione cellulare che le colle- gava all'epitelio di origine. Le loro secrezioni passano direttamente in circolo. Definiamo una ghiandola come un insieme di cellule di natura epiteliale (tessuto di rivestimento) che si sviluppano in profondità, fino a raggiungere il tessuto connettivo sottostante l'epitelio. Queste cellule si specializzano nel sintetizzare sostanze poi secrete nello spazio extracellulare. Tutte le cellule hanno una funzione secretoria. Le sostanze secrete vengono normalmente trasportate all'interno di vescicole. Le ghiandole hanno la peculiarità di secernere sostanze in due modi:

• mantenendo il contatto con l'epitelio (esocrine). Il secreto andrà nel lume e uscirà dal condotto arrivando sull'epitelio da cui deriva (sudore, saliva, muco etc.). Gli unici vasi presenti saranno quelli che si occupano della vascolarizzazione del tessuto.
• eliminando il contatto con l'epitelio (endocrine). Il dotto va in apoptosi e scompare. Il secreto allora, per poter essere portato via, si riversa nel sangue.

La quantità di secreto prodotto dalle valvole endocrine è molto inferiore rispetto alla quantità di secreto prodotta dalle ghiandole esocrine, ma varia anche lo scopo di tale secreto. 4