Endocrinologia: sistema endocrino, ormoni e risposte allo stress fisico

Il sistema endocrino

È uno dei più importanti sistemi di comunicazione dell'organismo umano. È composto da cellule che secernono o producono ORMONI, queste cellule possono essere organizzate in ghiandole endocrine o cellule singole o di un tessuto. Si dà il nome di ghiandole endocrine o a secrezione interna a quelle ghiandole, prive di condotti escretori, che versano il loro prodotto di secrezione, denominato ormone, direttamente nel sangue o nello spazio interstiziale. L'ormone si lega allo specifico recettore della cellula bersaglio.

Ormoni e cellule bersaglio

ORMONI -> Sono molecole di varia natura chimica in grado di evocare una risposta specifica in cellule sensibili, chiamate cellule bersaglio. L'interazione con la cellula bersaglio è mediata da recettori specifici (chiave/serratura biologica) che innescano una serie di eventi intracellulari atti ad attivare o inibire determinate attività (metaboliche, contrattili, proliferazione ecc .. ). Si forma così un complesso ormone- recettore il quale attiva dei processi intracellulari che producono l'effetto biologico per cui l'ormone è stato prodotto. L'ormone entra nel sangue tramite le ghiandole e fa un percorso nel torrente circolatorio per arrivare alla cellula bersaglio: (circolo cardiovascolare)

1. Ormone entra in circolo a livello dei capillari
2. Passa nelle venule
3. Vena cava superiore
4. Atrio destro
5. Ventricolo destro
6. Arteria polmonare
7. Capillari alveolari
8. Atrio sinistro
9. Ventricolo sinistro
10. Aorta -> da qui gli ormoni vanno in tutti i capillari del corpo!

(Il termine endocrinologia significa secernere dentro, inteso come ormone che arriva in tutto il corpo attraverso il sangue) Ad oggi si complica perché esistono diversi tipi di ormoni:

• Azione o secrezione ENDOCRINA: L'ormone, secreto dalla cellula endocrina, raggiunge lo spazio interstiziale, passa al livello dei capillari poiché sono i vasi sanguigni più piccoli (composti da una singola cellula), veicolato dal sangue raggiunge le cellule bersaglio a grandi distanze (su tutto il corpo).
• Azione o secrezione PARACRINA: L'ormone viene veicolato dal liquido interstiziale (non entra nel sangue) e raggiunge cellule poste nelle immediate vicinanze.
• Azione o secrezione AUTOCRINA: L'ormone agisce sulla cellula bersaglio che l'ha prodotta. Serve principalmente come funzione inibitoria di controllo sulla secrezione infatti è un sistema di autocontrollo cellulare.

La specificità dell'azione ormonale è determinata dalla presenza, nei tessuti bersaglio, di recettori ormonali specifici, che hanno il duplice compito di riconoscere e legare specificatamente l'ormone e di trasmettere l'informazione ormonale alle strutture post-recettoriali in grado di modulare le funzioni cellulari. Concetto di sensibilità cioè che la cellula può rispondere all'ormone perché ha i suoi recettori. Non esiste una cellula che non sia sensibile a più ormoni. È nei capillari che avviene il trasporto di sostanze. L'ormone passa dall'interstizio al sangue per un gradiente di concentrazione, differenza di concentrazione dove è prodotto e quindi c'è nell'interstizio al sangue dove non vi è ancora. Al termine del percorso gli ormoni arrivano ai capillari locali, sempre tramite un gradiente di concentrazione, fuoriescono dai capillari fino a raggiungere i recettori delle cellule bersaglio. Il gradiente di concentrazione va da dove la sostanza è più concentrata a dove lo è in minor quantità. Questo vale anche per i farmaci.

Tipologie di secrezione

Vi sono altre due tipologie di secrezione: ESOCRINA e NEUROCRINA. La prima è delle ghiandole che producono il loro secreto verso l'esterno. Un tipico esempio sono le ghiandole sudoripare, mammarie, lacrimali, salivari, sebacee ed il pancreas (ghiandola esocrina e endocrina). Alcuni neuroni producono ormoni, cioè si comportano come vere e proprie cellule endocrine.

Document shared on www.docsity.com Downloaded by: enrico-ceccano-stsba (cecco171279@gmail.com)Quindi gli ormoni sono secreti dalle ghiandole endocrine e dalle cellule neurosecretrici, cambia la cellula che lo produce ma il meccanismo è lo stesso, da una parte può essere la cellula endocrina di tipo epiteliale dall'altra un neurone. Steps: spazio interstiziale- capillare- recettore.

Meccanismi di comunicazione ormonale

Mechanism Transmission Chemical Mediators Distribution of Effects Endocrina Paracrina Autocrina Direct communication Through gap junctions lons, small solutes, lipid- soluble materials Usually limited to adjacent cells of the same type that are interconnected by connexons Paracrine communication Through extracellular fluic Paracrine factors (cytokines) Primarily limited to local area, where concentrations are relatively high. Target cells must have appropriate receptors Endocrine communication Through the circulatory system Hormones Target cells are primarily in other tissues and organs and must have appropriate receptors Synaptic communication Across synaptic clefts Neurotransmitters Limited to very specific area. Target cells must have appropriate receptors Neurocrina Esocrina Sinaptica Non sinaptica

Ghiandola tubulare semplice Ghiandola tubulare composta

Fig. 1.1 - Principali meccanismi di comunicazione ormonale.

Differenza tra segnale paracrino e segnale sinaptico. Il meccanismo si assomiglia solo che nel segnale sinaptico si parla di neurotrasmettitori mentre in quello paracrino di ormoni paracrini. Le sinapsi le troviamo su TUTTO il corpo umano, ovunque arrivi un neurone (visceri, vasi, arterie, muscoli).

Una cellula può essere condizionata da tanti ormoni e lo stesso ormone può condizionare diverse cellule.

Un esempio di azione Paracrina è il testosterone, secreto dalle cellule di Leydig del testicolo, che stimola la spermatogenesi nei tubuli seminiferi adiacenti.

Invece la capacità dell'insulina, secreta dalle cellule B delle isole pancreatiche è quella di inibire l'ulteriore rilascio di insulina da parte delle stesse cellule rappresenta un esempio di azione Autocrina. L'ormone può raggiungere ogni punto dell'organismo, ma ha poi azione solo sul recettore specifico.

Funzioni del sistema endocrino

Il sistema endocrino, influenza, condiziona e controlla:

1. Funzioni del SNC e sfera psichica es. testosterone, ha un effetto sulla psiche: aggressività, aumento della libido (importante perché il sovrallenamento riduce il testosterone e quindi porta ad impotenza); aumento della tendenza alla dominanza; migliora l'orientamento spazio-temporale; diminuisce l'empatia (importante perché in natura il maschio non si presenta "debole" o "sensibile")
2. Le risposte adattive metaboliche -> concentrazione di una sostanza = quantità di una sostanza rispetto ad un dato volume (rapporto unità di misura/ unità di volume). Glicemia = 80 mg/dl nel sangue. Lo zucchero è immagazzinato nel sangue è sotto forma di glicogeno. Quando l'organismo percepisce che la glicemia sta scendendo, il glicogeno epatico viene scisso per andare nel sangue poi al muscolo. Il glicogeno epatico viene scisso grazie a degli enzimi che si occupano della scissione e succede perché quando la glicemia si abbassa, aumentano degli ormoni che producono iperglicemiazanti che riportano sulla glicemia (es. glucagone). In un soggetto che fa attività è importante mantenere la glicemia alta perché se si abbassa troppo il SNC non viene garantito e non lavora bene a livello muscolare.
3. Lo sviluppo e l'accrescimento (corporeo): es. peso (può variare x tanti motivi) e altezza (più fedele x una malattia cronica perché non può variare da un giorno all'altro) in un soggetto, anche il doping può inibire l'accrescimento.
4. L'attività sessuale e riproduttiva: es. estrogeni, stimolano il comportamento motorio, testosterone
5. L'apparato cardiocircolatorio-> Fc, vasocostrizione, vasodilatazione. Esistono ormoni difficili da "ottenere" (anche da stress) che controllano questi valori. Per es. le Catecolamine che vengono prodotte in seguito a esercizio fisico intenso e inibiscono la performance.
6. metabolismi (glucidico, proteico, lipidico) -> tutti i processi chimici che possono interessare una sostanza (sintesi, scissione) compresi gli enzimi che catalizzano reazioni. Energy Availability (EA): energia necessaria a disposizione per l'attività muscolare. Relative Energy Deficit in Sport (RED-S)
7. Crisi ematica
8. Sistema immunitario
9. Equilibrio idrosalino e minerale
10. Apparato osteo-artro-muscolare
11. Processi infiammatori

1 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: enrico-ceccano-stsba (cecco171279@gmail.com)Le cellule dell'arteriola afferente del glomerulo renale producono renina, un enzima proteolitico che trasforma l'angiotensinogeno (pro-ormone circolante inattivo) in angiotensina I, la quale viene a sua volta trasformata in angiotensina Il nei polmoni. L'angiotensina Il causa una marcata vasocostrizione e stimola il rilascio di aldosterone dalla corticale del surrene (che a sua volta aumenta la volemia), portando così ad un innalzamento della pressione sanguigna.

Ghiandole e ormoni principali

Hypothalamus TRH, CRH, GHRH Dopamine Somatostatin Vasopressin Pineal gland Melatonin Pituitary gland GH, TSH, ACTH FSH, MSH, LH Prolactin, Oxytocin Vasopressin Thyroid and Parathyroid T3, T4, Calcitonin PTH Thymus Thymopoietin Liver IGF, THPO Adrenal Androgens Glucocorticoids Adrenaline Noradrenaline Stomach Gastrin, Ghrelin Histamine Somatostatin Neuropeptide Y Pancreas Insulin, Glucagon Somatostatin Kidney Calcitriol, Renin Erythropoietin Ovary, Placenta Estrogens Progesterone Androgens Estradiol, Inhibin Uterus Prolactin, Relaxin

Caratteristiche generali degli ormoni

• Struttura chimica -> Ormone
• Recettori specifici >Ormone

· Biosintesi: l'ormone viene sintetizzato prima di essere buttato fuori · Deposito: se esiste o meno un sistema di immagazzinamento da parte della cellula che ha prodotto l'ormone · Secrezione: come l'ormone viene buttato fuori dalla cellula · Distribuzione: dove viene distribuito l'ormone dopo essere stato secreto, localmente o a distanza · Legame proteico: gli ormoni possono viaggiare liberi o legati a proteine · Legame recettori: a quale tipo di recettore si lega e dov'è localizzato l'ormone · Effetti biologici: le risposte specifiche di un ormone · Metabolismo: insieme dei processi che portano alla degradazione dell'ormone per ridurre i suoi effetti o trasformarlo Eliminazione: tramite le vie escretrici

Queste sono le principali ghiandole con i nomi dei principali ormoni. Ogni ormone può essere definito in vario modo, anche con nomi chimici. Le stesse sostanze chimiche come l'adrenalina nel corpo umano possono essere sia un ormone che un neurotrasmettitore.

Quasi tutti gli ormoni hanno recettori sul sistema nervoso centrale, per questo è molto sensibile agli ormoni. Se si assume testosterone agisce su tutto, cute e cellule nervose.

Testes BRF

Classificazione degli ormoni per composizione chimica

Per semplificare li dividiamo in categorie in base alla loro composizione chimica:

• PEPTIDICI -> è formato da una catena di amminoacidi (generalmente 9/10), anche a formare una vera e propria proteina (insulina, ormone della crescita)
• STEROIDEI -> sono sostanze derivate da colesterolo. I principali sono gli ormoni sessuali (estradiolo, progesterone, testosterone in generale), la vitamina D, ormoni dello stress, cortisolo, aldosterone, ecc. Sono tutti prodotti dalle ghiandole o dal surrene o dalle gonadi
• DERIVATI DA AMMINOACIDI -> derivati dalla trasformazione degli amminoacidi, in diversi modi. Es. dalla tirosina diventa ormone tiroideo. Si modifica la sua composizione chimica, il suo disegno.

Biosintesi degli ormoni proteici

Dal nucleo viene sintetizzato I'mRNA messaggero che passa nel citoplasma attraverso I'mRNA polimerasi dove viene letto al livello del reticolo endoplasmatico rugoso a livello dei poliribosomi dove viene formata la proteina (ormone) che attraverso le vescicole di trasporto passa all'apparato del Golgi dove vengono formati i granuli secretori che contengono l'ormone pronto. Quando arriva l'ordine di buttare fuori l'ormone, si apre la vescicola verso l'esterno attraverso un processo di esocitosi e la cellula libera l'ormone nello spazio interstiziale. E qui o va ad agire sulle cellule vicine con un'azione detta paracrina o entra nel sangue e svolge la sua azione endocrina a distanza.

Biosintesi degli ormoni steroidei

3 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: enrico-ceccano-stsba (cecco171279@gmail.com)