Endocrinologia: Ormoni e Funzioni (Fisiologia 53)

Modalità di Comunicazione Intercellulare

• Le cellule comunicano attraverso diverse modalità, tra cui:
  • Endocrina: gli ormoni vengono rilasciati nel flusso sanguigno per agire su cellule bersaglio distanti.
  • Paracrina: le sostanze vengono rilasciate nel liquido extracellulare per agire su cellule vicine.
  • Autocrina: le sostanze agiscono sulla cellula stessa che le ha rilasciate.
  • Nervosa: i segnali elettrici o i neurotrasmettitori agiscono su cellule bersaglio specifiche.
  • Neuroendocrina: i neuroni rilasciano ormoni nel flusso sanguigno anziché neurotrasmettitori nello spazio sinaptico.

Confronto tra Controllo Nervoso ed Endocrino

• Controllo Nervoso:
  • Risposta molto rapida.
  • Risposta breve.
• Controllo Endocrino:
  • Risposta più lenta.
  • Risposta più duratura (anche dopo la cessazione dell'ormone).

Sistema Endocrino: Generalità

• Le ghiandole endocrine non sono le uniche produttrici di ormoni; anche altri organi come il canale alimentare, l'apparato cardiovascolare, il sistema nervoso centrale, il rene, il fegato e il polmone producono ormoni.
• Gli ormoni regolano processi come l'omeostasi, la crescita, la maturazione, l'attività riproduttiva e i cicli fisiologici.
• Gli ormoni possono causare cambiamenti cellulari come sintesi proteica, attivazione di proteine, apertura/chiusura di canali ionici e trascrizione genica.

Classificazione degli Ormoni

• Gli ormoni si classificano in base alla loro struttura, che influenza le loro proprietà funzionali:
  • Ormoni peptidici:
    • Si accumulano in vescicole, vengono rilasciati per esocitosi e sono idrosolubili.
    • Hanno un'emivita breve (minuti/ore).
    • Agiscono su recettori di membrana.
    • Possono attraversare la barriera ematoencefalica in particolari siti.
    • Vengono degradati nel plasma, nei reni o nelle cellule bersaglio per mezzo di enzimi.
  • Ormoni steroidei e tiroidei:
    • Si sintetizzano su richiesta, vengono rilasciati per diffusione e sono liposolubili.
    • Hanno un'emivita più lunga (giorni).
    • Agiscono su recettori intracellulari (solitamente citoplasmatici o nucleari).
    • Attraversano la barriera ematoencefalica.
    • Vengono degradati nel fegato e eliminati con la bile.

Recettori Ormonali

• I recettori ormonali hanno alta affinità e specificità per gli ormoni.
• L'effetto ormonale dipende da: concentrazione dell'ormone, concentrazione di proteine di trasporto, numero di recettori sulla cellula bersaglio, capacità di risposta cellulare e durata dell'interazione ormone-recettore.
• Ci può essere sovrapposizione o ridondanza nei meccanismi di controllo, permettendo a una cellula bersaglio di rispondere a più ormoni nello stesso momento.

Curve Dose-Risposta e Concentrazione Ormonale

• Ogni ormone presenta una curva dose-risposta con una concentrazione soglia e un picco di saturazione.
• La concentrazione ormonale dipende dalla produzione, dal flusso ematico, dalla rimozione e dall'emivita.

Regolazione del Numero di Recettori

• Down-regulation: diminuzione del numero di recettori in risposta ad alti livelli di ormone (feedback negativo).
• Up-regulation: aumento del numero di recettori in risposta a bassi livelli di ormone (feedback positivo).

Interazioni Ormonali

• Sinergismo: l'effetto combinato di più ormoni è maggiore della semplice somma dei singoli effetti.
• Permissivismo: un ormone rende la cellula più sensibile a un altro ormone.
• Antagonismo: gli ormoni hanno effetti opposti.

Regolazione delle Secrezioni Ormonali

• Le cellule endocrine rispondono a diversi segnali, tra cui segnali umorali (sostanze chimiche circolanti), segnali nervosi (dal sistema nervoso autonomo) e segnali da altre ghiandole endocrine.
• I modelli di secrezione includono secrezione basale, secrezione pulsatile, secrezione "al bisogno", secrezione episodica e ritmo circadiano.

Esempi di Andamenti Temporali

• Gli esempi forniti nei dati riguardano ormoni come LH, insulina, ecc., e i rispettivi schemi di secrezione.

Secrezione Episodica: Esempio di Ossitocina

• L'ossitocina viene rilasciata in risposta a stimolazioni meccaniche (es., capezzolo, collo dell'utero) che attivano meccanismi di feedback positivo.

Secrezione Periodica

• Il ritmo circadiano si riferisce a una secrezione che varia nel corso di un ciclo di 24 ore.

Funzioni Biologiche Influenzate dal Ritmo Circadiano

• Diversi processi fisiologici, come la temperatura corporea, il peristaltismo intestinale e la pressione arteriosa, sono regolati dal ritmo circadiano modulato dalla melatonina.
• La Medicina Tradizionale Cinese considera meridiani corrispondenti a diversi organi con orbite circadiane di 2 ore.

Orologio Biologico: II Nucleo Soprachiasmatico

• Svolge un ruolo cruciale nel regolare i ritmi sonno-veglia, metabolici, ormonali e comportamentali.
• Dipende dal livello di luminosità ambientale.
• Riceve informazioni dai fotorecettori retinici riguardo alla luce/oscurità per regolare i suoi cicli.

Melatonina

• Viene secreta principalmente durante la notte e inibita dalla luce.
• Influenzata dal nucleo soprachiasmatico (e le sue connessioni neuronali).
• Presenta un ruolo neuroprotettivo.

Stimolazione e Azione della Ghiandola Pineale

• La ghiandola pineale viene stimolata da segnali nervosi, olfattivi e da ormoni come androgeni, estrogeni e progesterone.
• Agisce sulle strutture che regolano le secrezioni ormonali in modo circadiano.

Ritmo Sonno-Veglia

• Il ritmo sonno-veglia è regolato da fattori come la melatonina e centri ipotalamici che rilasciano neurotrasmettitori inibitori.

Modalità di Controllo delle Secrezioni Endocrine

• Il controllo delle secrezioni endocrine può avvenire tramite regolazione umorale, nervosa e ormonale.
• Le cellule endocrine sono spesso soggette a molteplici meccanismi di controllo, che possono essere nervosi oppure ormonali.

Controllo a Feedback: Insulina e Glucagone

• La glicemia regola la secrezione di insulina e glucagone, mantenendoli a livelli tonici in condizioni fisiologiche.

Controllo Umorale a Feedback: Paratormone e Calcitonina

• Il paratormone aumenta quando la calcemia diminuisce, mentre entrambi gli ormoni (paratormone e calcitonina) sono presenti a livelli equilibrati nelle condizioni fisiologiche.

Asse Ipotalamo-Ipofisi

• L'ipotalamo controlla diversi aspetti fisiologici.
• L'ipotalamo secerne fattori che regolano l'adenoipofisi ed ormoni diretti ad altri organi.

Regolazione Nervosa e Ormonale della Secrezione di LH

• L'attività nervosa ipotalamica determina la secrezione pulsatile di LH.
• GnRH regola la secrezione di LH.

Controlli a Feedback Negativo dell'Asse Ipotalamo-Ipofisario

• I meccanismi di feedback negativo sono essenziali per il mantenimento dell'omeostasi ormonale.

Feedback Dagli Effetti Biologici

• La secrezione di ormoni viene regolata anche dai loro effetti biologici.
• Come esempio, un aumento della temperatura corporea inibisce il rilascio di TRH.

Permeabilità della Barriera Ematoencefalica

• La barriera ematoencefalica influenza la regolazione delle secrezioni ipotalamiche e ipofisarie.
• Alcuni siti hanno una barriera più permeabile rispetto ad altri, permettendo ad alcuni ormoni di rilasciarsi efficacemente.

Eccezione: Feedback Positivo delle Gonadotropine

• In alcuni casi, un aumento degli estrogeni può innescare un feedback positivo, aumentando ulteriormente la secrezione di gonadotropine.

Effetti in Relazione al Ciclo Ovarico

• Gli effetti degli ormoni, come estrogeni, LH e FSH, possono variare durante il ciclo ovarico. Questa variazione influenza il rilascio degli ormoni stessi.

Questo quiz esplora i concetti fondamentali dell'endocrinologia, tra cui la struttura e la funzione delle cellule endocrine, il ruolo degli ormoni peptidici e steroidei, e le risposte del sistema endocrino. Metterai alla prova la tua comprensione dei meccanismi ormonali e della loro regolazione nel corpo umano.