Sistema endocrino sintesi PDF

Preview

Summary

Sintesi completa del capitolo 19 del libro di anatomia umana, corso di laurea CTF, Università degli studi di Firenze ...

Description

SISTEMA ENDOCRINO Le azioni del sistema endocrino e di quello nervoso sono complementari, il sistema nervoso regisce agli stimoli ambientali con risposte a breve termine ma altamente specifiche, il sistema endocrino risponde producendo sostanze chimiche riversate direttamente nella circolazione sanguigna chiamate ormoni. Essi influenzano contemporaneamente le attività metaboliche di numerosi tessuti ed organi diversi, non agiscono immediatamente sugli organi bersaglio ma il loro effetto persiste per giorni. E' difficile separare i due sistemi dal punto di vista anatomico e funzionale. Il sistema endocrino comprende tutte le cellule e i tessuti endocrini presenti nel corpo umano. Le cellule endocrine sono cellule secernenti che riversano nel liquido interstiziale, nella linfa o nel sangue gli ormoni che producono, mentre le secrezioni delle cellule esocrine vengono rilasciate su una superficie epiteliale. Classificazione degli ormoni in base alla loro composizione chimica:  Derivati degli aminoacidi: molecole di dimensioni ridotte, strutturalmente simili agli aminoacidi, includono: i derivati della tirosina cioè gli ormoni tiroidei rilasciati dalla tiroide e le catecolamine secrete dalla midollare del surrene; e i derivati del triptofano come la melatonina sintetizzata nell'epifisi.  Ormoni peptidici: formati da catene di aminoacidi, rappresentano il gruppo di ormoni maggiore, tutti gli ormoni epifisari sono peptidici.  Ormoni steroidei: rilasciati dagli organi riproduttivi e dalla corticale delle ghiandole surrenali, sono derivati del colesterolo.  Eicosanoidi: piccole molecole con un anello a 5 atomi di carbonio ad un'estremità, sono rilasciati dalla maggior parte delle cellule corporee, coordinano le attività cellulari e influenzano i processi enzimatici.

Gli enzimi controllano tutte le attività cellulari e le reazioni metaboliche. Gli ormoni modulano le diverse attività cellulari modificando tipologia, attività o quantità degli enzimi citoplasmatici chiave per ciascuna attività. Un ormone può regolare il metabolismo delle cellule periferiche sensibili alla sua presenza cioè le cellule bersaglio. L'attività endocrina viene controllata da riflessi bersaglio avviati da: stimoli umorali (variazioni nella composizione del fluido extracellulare), stimoli ormonali (arrivo o rimozione di un ormone), impulsi nervosi (arrivo di neurotrasmettitori a livello delle giunzioni neuroendocrine). Nella maggior parte dei casi vengono controllati da un feedback negativo, la regolazione con feedback positivo è limitata ai casi in cui l'azione deve completarsi rapidamente. I centri coordinatori ipotalamici regolano le attività nervose ed endocrine attraverso 3 meccanismi differenti. IPOFISI o ghiandola pituitaria: piccolo corpuscolo di forma ellissoidale, ha le dimensioni e il peso di un acino d'uva (0,6 g). Si trova inferiormente all'ipotalamo ed è contenuta nella sella turcica (depressione dell'osso sfenoide). L' infundibulo si estende dall'ipotalamo verso il basso, il diaframma della sella circonda il peduncolo dell'infundibulo e mantiene l'ipofisi in posizione all'interno della sella. Gli ormoni che produce sono 9 tutti di natura peptidica: 2 prodotti dall'ipotalamo e rilasciati dalla neuroipofisi, e 7 dall'adenoipofisi. Si suddivide in 2 lobi: 1. Neuroipofisi: anche definita lobo posteriore dell'ipofisi, contiene assoni e terminali assonici di circa 50.000 neuroni ipotalamici i cui pirenofori si trovano nei nuclei sopraottico e paraventricolare dell'ipotalamo. Gli ormoni che rilascia sono:  Ormone antidiuretico (ADH): secreto in risposta agli stimoli: (1) aumento della concentrazione di elettroliti nel sangue, (2) caduta del volume o della pressione del sangue. Ha la funzione principale di ridurre la perdita idrica nei reni, provoca inoltre vasocostrizione dei vasi sanguigni periferici favorendo l'innalzamento della pressione sanguigna.  Ossitocina: stimola nella femmina la contrazione della muscolatura liscia dell'utero e delle cellule mioepiteliali che circondano le cellule secernenti delle ghiandole mammarie, è necessaria al termine della

gravidanza per dare il via al parto. Nel maschio stimola la concentrazione della muscolatura liscia della prostata. 2. Adenoipofisi: anche detta lobo anteriore dell'ipofisi, contiene 5 tipi cellulari e può essere suddivisa in 3 regioni: la voluminosa pars distalis, porzione principale dell'intera ipofisi; la sottile pars intermedia, adiacente alla neuroipofisi; e la pars tuberalis, prolungamento della pars distalis che si prolunga verso l'infundibulo. La secrezione ormonale adenoipofisaria viene controllata dall'ipotalamo attraverso la secrezione di specifici fattori di regolazione distribuiti all'adenoipofisi grazie al sistema portale ipofisario. Gli ormoni vengono secreti dalla pars distalis, 5 di essi controllano la produzione ormonale di altre ghiandole endocrine e sono detti ormoni tropici:  Ormone tireo-stimolatore (TSH): secreto dalle cellule tireotrope, ha come organo bersaglio la ghiandola tiroide che stimola a rilasciare gli ormoni tiroidei.  Ormone adrenocorticotropo (ACTH): secreto dalle cellule corticotrope, stimola il rilascio di ormoni steroidei da parte del surrene, è diretto specificatamente alle cellule che producono i glucocorticoidi (GC) che agiscono sul metabolismo del glucosio.  Ormone follicolo-stimolante (FSH): secreto dalle cellule gonadotrope, nella femmina promuove lo sviluppo dell'ovocita all'interno del follicolo ovarico e stimola le cellule follicolari a produrre gli ormoni sessuali femminili cioè gli estrogeni, nel maschio sostiene la spermatogenesi all'interno dei testicoli.  Ormone luteinizzante (LH): nella femmina induce l'ovulazione e promuove la secrezione ovarica di progestinici, il più importante ormone dei quali è il progesterone. Nel maschio stimola la produzione di ormoni androgeni, tra cui il testosterone, da parte delle cellule interstiziali del testicolo. FSH e LH vengono definiti gonadotropine.  Prolattina (PRL): prodotta dalle cellule lattotrope, stimola lo sviluppo delle ghiandole mammarie e la produzione di latte durante la gravidanza.  Ormone della crescita (GH): secreto dalle cellule somatotrope, stimola l'accrescimento e la replicazione cellulare accelerando la sintesi proteica. In risposta a GH le cellule epatiche sintetizzano e rilasciano le somatomedine, ormoni peptidici che promuovono la sintesi proteica e la crescita cellulare nelle fibre muscolari scheletriche, nelle cellule cartilaginee e in altre cellule bersaglio.  Ormone melanotropo (MSH): unico ormone secreto dalla pars intermedia, agisce stimolando la produzione e la distribuzione di melanina da parte dei melanociti cutanei, viene secreto dalle cellule corticotrope solo durante lo sviluppo fetale, nei bambini e in gravidanza. GHIANDOLA TIROIDE: si trova al di sotto della cartilagine tiroidea che costituisce parte della superficie anteriore della laringe. La ghiandola tiroide avvolge la superficie anteriore della trachea, le sue dimensioni variano in relazione a fattori ereditari, ambientali e nutrizionali ma il peso medio si aggira sui 34 g. Ha un colorito rosso scuro dovuto alla ricca vascolarizzazione che avviene per mezzo delle arterie tiroidea superiore, ramo della carotide esterna, e tiroidea inferiore, ramo del tronco tireocervicale della succlavia. Il ritorno venoso avviene per opera delle vene tiroidee superiore e media, tributaria della vena giugulare interna, e della vena tiroidea inferiore, affluente della vena brachiocefalica. L'aspetto di questa ghiandola è a farfalla le cui ali corrispondo ai 2 lobi uniti sulla linea mediana per mezzo di un istmo. La porzione superficiale di ciascun lobo si estende sulla superficie laterale della trachea verso il margine inferiore della cartilagine tiroidea, la porzione inferiore termina a livello del II-III anello tracheale cui aderisce per mezzo di un capsula dalla quale si dipartono i setti di tessuto connettivo che suddividono il tessuto ghiandolare e circondano i Follicoli e ormoni tiroidei: i follicoli tiroidei hanno il compito di sintetizzare, accumulare e secernere gli ormoni tiroidei, hanno forma sferica e sono rivestiti da un epitelio cubico semplice composto da tireociti. I tireociti circondano la cavità follicolare contenente un secreto viscoso ad alta concentrazione proteica detto colloide. Ciascun follicolo è circondato da una rete capillare che fornisce sostanze nutritizie e ormoni di regolazione ai tireociti prelevandone le sostanze di rifiuto. Le cellule follicolari (tireociti) contengono molti mitocondri e reticolo endoplasmatico rugoso poichè sintetizzano attivamente un proteina globulare detta tireoglobulina e la riversano nella colloide. Questa proteina è costituita da molecole di tirosina che legate allo iodio vengono convertite in ormoni tiroidei all'interno del follicolo. I tireociti possono trasportare ioni ioduro (Iˉ) dal fluido interstiziale all'interno delle cellule, dove lo iodio viene convertito nella forma iodata

(I+) e coniugato all'aminoacido tirosina della tireoglobulina per mezzo di enzimi presenti sulla superficie terminale dei tireociti. Si formano così due ormoni che finchè rimangono all'interno della colloide restano uniti alla tireoglobulina: l'ormone tiroxina (T4) e l'ormone triiodotironina (T3) NB: La tiroide è l'unica ghiandola endocrina che accumula gli ormoni al di fuori delle cellule che li producono Il controllo della velocità di rilascio degli ormoni tiroidei avviene attraverso la concentrazione di TSH ipofisario nella circolazione sanguigna. Sotto l'influenza dell'ormone stimolante il rilascio della tireotropina (TRH) prodotto dall'ipotalamo, l'adenofisi rilascia il TSH, i tireociti rispondono rimuovendo per endocitosi la tireoglobulina dal lume del follicolo, l'attività lisosomale rimuove il legame con la proteina e permette il rilascio di T4 e T3 che entrano nel circolo per diffusione. I due ormoni tiroidei hanno effetti complementari: determinano l'incremento dell'attività metabolica e del consumo di ossigeno in quasi tutte le cellule del corpo. Cellule C o parafollicolari: cellule endocrine che si trovano tra le cellule cubiche che rivestono il follicolo e che non raggiungono il lume follicolare. Sono più grandi delle altre e responsabili della produzione di calcitonina (CT), ormone che controlla la concentrazione di calcio nei fluidi corporei soprattutto durante l'adolescenza, dove stimola l'accrescimento delle ossa e la deposizione di minerali nello scheletro, e in situazioni di stress. La calcitonina abbassa la concentrazione di ioni calcio tramite inibizione degli osteoclasti e stimolazione dell'escrezione di calcio da parte del rene. GHIANDOLE PARATIROIDI: sono 4 piccoli corpiccioli di colore rosso/marrone, delle dimensioni di un pisello, poste nella superficie posteriore dei lobi della tiroide cui sono connessi per mezzo della capsula connettivale che invia all'interno setti che suddividono il parenchima in piccoli lobuli irregolari. La vascolarizzazione arteriosa avviene ad opera delle arterie tiroidee superiori e tiroidee inferiori, il ritorno venoso è lo stesso della tiroide. Il peso complessivo è di circa 1,6 g. Nelle ghiandole paratiroidi ci sono due tipi di cellule: le cellule principali, responsabili della produzione del paratormone (PTH), e un altro tipo di cellule considerate cellule inattive o cellule principali immature. Le cellule principali controllano la concentrazione ematica di ioni calcio, quando i livelli di calcio scendono sotto il livello normale queste secernono paratormone che stimola gli osteociti e gli osteoblasti e riduce l'escrezione urinaria di calcio. Inoltre il PTH stimola la produzione di calcitriolo, ormone renale che favorisce l'assorbimento di calcio a livello intestinale. I livello di PTH restano elevati fino a quando la concentrazione di calcio non rientra nella norma.

TIMO: è situato all'interno del mediastino nella cavità toracica, avvolto da tessuto connettivo, subito dietro lo sterno. Nei neonati e nei bambini è sviluppato e si estende dalla base del collo al margine superiore del cuore, il timo continua ad ingrandirsi lentamente fino a raggiungere le sue dimensioni massime nel periodo precedente alla pubertà (circa 40 g). Dopo la pubertà inizia la sua involuzione ed all'età di 50 anni può pesare meno di 12 g. Produce ormoni necessari allo sviluppo e al mantenimento delle normali difere immunitarie, detti timosina (insieme di ormoni con funzioni complementari). GHIANDOLE SURRENALI: sono formazioni piramidali di colorito giallastro poste sul polo superiore di ciascun rene, circondate da una capsula fibrosa densa. Ciascuna ghiandola surrenale è annidata tra il rene, il diaframma e le principali arterie e vene della parete posteriore della cavità addominopelvica, sono separate da essa per mezzo del peritoneo parietale posteriore (retroperitoneali). Ricevono rami provienenti dall'arteria renale, dall'arteria frenica inferiore e dall'aorta. Il ritorno venoso avviene per mezzo delle vene surrenali.Ognuna di esse ha un peso di circa 7,5 g. Dal punto di vista funzionale e strutturale ogni ghiandola può essere divisa in due regioni che secernono ognuna ormoni diversi ma con effetto sinergico nel controllo dello stress: 1) Regione corticale: colore giallastro dovuto alla presenza di lipidi, soprattutto colesterlo e acidi grassi, accumulati al suo interno. Produce più di due dozzine di ormoni steroidei diversi collettivamente definiti steoridi corticosurrenalici, hanno un'importanza vitale poichè esercina i loro effetti sulle funzioni metaboliche modulando la trascrizione genica delle proprie cellule bersaglio. Tutte le cellule corticali

presentano reticolo endoplasmatico liscio (≠ dalle altre ghiandole endocrine che presentano prevalentemente reticolo endoplasmatico rugoso). All'interno della capsula connettivale si trovano 3 zone:  Zona glomerulare: porzione più esterna, rappresenta il 15% della regione corticale, si estende dalla capsula esterna alla più interna zona fascicolata. Secerne mineralocorticoidi (MC), ormoni steroidei responsabili del controllo della composizione elettrolitica dei fluidi corporei. Il principale è l'aldosterone che agisce sui tubuli renali che regolano la composizione ionica di urina, determina la ritenzione di ioni (Na+) e di H2O riducendo la perdita di liquidi con le urine. Riduce anche la perdita di sodio e di acqua a livello delle ghiandole sudoripare, salivali e del canale digerente, e promuove la perdita di ioni potassio (K+) con le urine e in altre sedi. La secrezione di aldosterone viene stimolata da un calo della concentrazione ematica di sodio e da un aumento di potassio.  Zona fascicolata: situata internamente alla zona glomerulare e si estende verso la midollare, è circa il 78% del volume corticale. Le cellule sono di dimensioni maggiori rispetto alla zona glomerulare con contenuto lipidico più abbondante che conferisce al citoplasma un colorito pallido. Queste cellule formano cordoni che si dirigono nelle zona reticolare. Produce gli ormone steroidei glucocorticoidi (GC), regolatori del metabolismo del glucosio e la cui secrezione viene stimolata dall'ormone ACTH adenoipofisario. I principali sono il cortisolo e il corticosterone, il fegato converte parte del cortisolo in cortisone, altro ormoni glucocorticoide. Agiscono accelerando i processi di sintesi di glucosio e di formazione di glicogeno, in particolare a livello epatico.  Zona reticolare: rappresenta il 7% del volume della corticale, forma una banda ristretta tra la zona fascicolata e il limite esterno della regione midollare. Le cellule reticolari sono più piccole rispetto a quelle della midollare. Formano un reticolo ripiegato e ramificato, molto vascolarizzato da capillari, e producono piccole quantità di ormoni sessuali androgeni. Gli androgeni surrenalici stimolano lo sviluppo dei peli pubici prima della pubertà. Nei maschi adulti non hanno ruolo importante, nelle femmine adulte stimolano la formazione delle cellule del sangue e sostengono la libido. 2) Regione midollare: il limite tra le due regioni non è netto, il tessuto connettivo di sostegno e i vasi sanguigni sono comuni ad entrambe. Ha un colorito rosso/bruno dovuto alla ricca vascolarizzazione. Le cellule cromaffini sono grosse cellule rotondeggianti della midollare, sono innervate da fibre simpatiche pregangliari, l'attivazione del simpatico promuove l'attività secernente di questi neuroni gangliari modificati. Vi sono cellule che producono adrenalina ed altre che producono noradrenalina, la proporzione di secrezione delle due sostanze è di 3:1 a favore dell'adrenalina. Essi agiscono promuovendo l'utilizzo dell'energia cellulare e la mobilizzazione delle riserve energetiche, fattori che conducono al potenziamento della forza e della resistenza muscolari. Gli effetti metabolici che seguono il loro rilascio raggiungono il loro massimo dopo 30 secondi dalla stimolazione del surrene. ATTIVITA' ENDOCRINA DI RENI E CUORE: Cuore e reni producono vari ormoni, la maggior parte coinvolti nella regolazione di pressione e volume sanguigni. I reni producono l'enzima renina che una volta immesso in circolo converte l'angiotensinogeno circolante in angiotensina I, che nei capillari viene convertita in angiotensina II, ormone che stimola la secrezione di aldosterone da parte della corticale del surrene. Secernono anche l'ormone eritroproteina (EPO), in seguito a diminuzione della pressione e dell'ossigenazione ematica a livello renale, che stimola la produzione di globuli rossi da parte del midollo osseo rosso. Il calcitriolo è un ormone steroideo secreto dal rene in risposta di paratormone, la sintesi di calcitriolo dipende dalla disponibilità di colecalciferolo (vitamina D3), che può essere sintetizzato a livello cutaneo o assorbito dalla dieta. Il colecalciferolo viene prelevato dalla circolazione sanguigna a livello del fegato e trasformato in un prodotto intermedio che sarà poi riversato in circolo e assorbito dai reni dove è convertito in calcitriolo. Il termine vitaminda D è utilizzato per indicare l'intero gruppo di steroidi correlati, calcitriolo e colecalciferolo compresi. La funzione del calcitriolo è la stimolazione dell'assorbimento di ioni calcio e fosfato lungo il canale digerente, il paratormone agisce indirettamente sull'assorbimento intestinale del calcio. Le cellule miocardiche producono, in risposta ad aumento di volume o pressione sanguigna, il peptide natriuretico atriale (ANP) e il peptide natriuretico encefalico (BNP), in grado di abolire la secrezione di vasopressina e di aldosterone e di stimolare l'eliminazione renale di acqua e sodio, portando gradualmente alla riduzione del volume ematico e della pressione sanguigna. PANCREAS E ALTRI TESSUTI ENDOCRINI DELL'APPARATO DIGERENTE: le pareti del canale digerente, il fegato e il pancreas producono secrezioni esocrine essenziali per la normale funzione digestiva. La maggior

parte dei processi digestivi viene controllata localmente dai singoli organi, i diversi organi del canale digerente comunicano tra loro attraverso ormoni. Pancreas: ghiandola mista a secrezione sia esocrina sia endocrina, si trova nella cavità addominopelvica, nell'ansa a dorma di J tra stomaco e intestino tenue. Ha un colorito roseo e consistenza nodulare, può raggiungere una lunghezza di 20-25 cm e un peso di circa 80 g. Il pancreas esocrino occupa il 99% del volume pancreatico ed è responsabile della produzione di gran quantità di un secreto ricco di enzimi digestivi che raggiunge il canale digerente tramite i dotti pancreatici. Il pancreas endocrino è rappresentanto dalle isole pancreatiche cioè piccoli raggruppamenti di cellule sparsi lungo la ghiandola, circondati da cellule esocrine, e rappresentano solo l'1% delle cellule pancreatiche. Le isole sono a stretto contatto con un'estesa reta di capillari fenestrati, in cui riversano i propri ormoni, le principali arterie dirette al pancreas sono le arterie pancreaticoduodenali e pancreatiche. Il ritorno venoso fa capo al sistema della vena porta. E' innervato dal sistema nervoso autonomo. Nelle isole sono presenti 4 tipi di cellule:  Cellule alfa producono l'ormone glucagone ad azione iperglicemizzante tramite stimolazione della glicogenolisi epatica e della cessione di glucosio da parte del fegato.  Cellule beta producono l'ormone insulina ad azione ipoglicemizzante tramite s...