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Questions and Answers
Cos'è la fisiologia?
Cos'è la fisiologia?
La fisiologia è la disciplina biologica che studia il funzionamento degli organismi viventi.
Qual è l'unità vivente dell'organismo?
Qual è l'unità vivente dell'organismo?
La cellula è l'unità vivente dell'organismo.
Cosa distingue un sistema da un apparato?
Cosa distingue un sistema da un apparato?
Un sistema è formato da organi con lo stesso tipo di tessuto, mentre un apparato è composto da organi con tessuti differenti, ma che svolgono compiti simili.
Qual è la funzione principale del sistema endocrino?
Qual è la funzione principale del sistema endocrino?
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Quali tra queste sono le principali ghiandole endocrine?
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Cosa si intende per omeostasi?
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Il sistema endocrino è indipendente dal sistema nervoso.
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Quali sono i principali metodi di trasmissione del segnale nel sistema endocrino?
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Cosa sono gli ormoni?
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Quali sono le 3 principali classi di ormoni?
Quali sono le 3 principali classi di ormoni?
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Dove si trovano i recettori per gli ormoni?
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Spiega il concetto di 'desensitizzazione' dei recettori.
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Qual è il ruolo del preproormone nella sintesi degli ormoni peptidici?
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Cosa sono i secondi messaggeri?
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Cosa sono le proteine G?
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Qual è il precursore comune degli ormoni steroidei?
Qual è il precursore comune degli ormoni steroidei?
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Spiega la differenza tra gli effetti di un ormone che si lega a un recettore α adrenergico e a un recettore β2 adrenergico.
Spiega la differenza tra gli effetti di un ormone che si lega a un recettore α adrenergico e a un recettore β2 adrenergico.
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Dove si trovano i recettori per gli ormoni steroidei?
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Qual è l'effetto principale degli ormoni tiroidei?
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Cosa sono le catecolammine?
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Quali sono le due principali funzioni del pancreas?
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Qual è il ruolo dell'insulina nel metabolismo del glucosio?
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Cosa sono i GLUT4?
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Qual è la differenza principale tra il diabete di tipo 1 e il diabete di tipo 2?
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Qual è il ruolo del glucagone nel metabolismo del glucosio?
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Quali sono le principali funzioni delle gonadi?
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Cosa sono le cellule di Leydig e qual è la loro funzione?
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Qual è l'azione principale del testosterone?
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Qual è la funzione principale dell'aldosterone?
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Qual è il ruolo principale del cortisolo?
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Cosa sono le cellule cromaffini e qual è la loro funzione?
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Study Notes
Fisiologia Umana e degli Ambienti Speciali - Introduzione
- La fisiologia è la branca della biologia che studia il funzionamento degli organismi viventi, utilizzando principi chimico-fisici per comprendere il funzionamento di esseri viven, sia vegetali che animali, mono o pluricellulari
- La fisiologia studia le attività e il funzionamento delle diverse parti dell'organismo per comprendere il coordinamento cellulare e l'ottimizzazione dell'intero organismo
- Le cellule sono l'unità vivente dell'organismo, i tessuti sono forniti da cellule simili, gli organi da diversi tessuti e gli apparati da diversi organi; i sistemi sono invece costituiti da organi con un tipo di tessuto simile
- Sistemi e apparati sono strutture differenti; sistemi sono composti da organi con lo stesso tipo di tessuto, mentre un apparato è un gruppo di organi con tessuti diversi che svolgono funzioni simili.
Sistema Endocrino
-
Il sistema endocrino è costituito da ghiandole che secernono ormoni, sostanze chimiche che agiscono su diversi tessuti bersaglio
-
Gli ormoni sono messaggeri chimici rilasciati nel circolo sanguigno per agire su organi bersaglio a basse concentrazioni (10-9-10-12 M)
-
Le principali ghiandole endocrine includono: ipotalamo, ipofisi (adenoipofisi e neuroipofisi), tiroide, paratiroidi, pancreas endocrino, surreni (corticale e midollare), ovaio e testicolo.
-
Gli ormoni regolano la riproduzione, la crescita, lo sviluppo di ossa, muscoli e organi, la produzione di energia, e mantengono l'omeostasi (equilibrio dell'organismo, come pH, temperatura e glicemia)
-
Il sistema endocrino reagisce alle variazioni dell'ambiente interno ed esterno dell'organismo.
-
L'omeostasi è mantenuta tramite meccanismi fisiologici coordinati e sistemi di feedback.
-
Il sistema endocrino e il sistema nervoso, insieme, permettono la comunicazione tra le parti dell'organismo
Trasmissione e Comunicazione
- La trasmissione nervosa avviene per mezzo di neurotrasmettitori rilasciati vicino alla cellula bersaglio
- La trasmissione ormonale avviene per mezzo di ormoni rilasciati nel circolo sanguigno per raggiungere la cellula bersaglio
- La trasmissione neuro-ormonale vede neuroni rilasciare ormoni nel torrente circolatorio per agire sui rispettivi organi bersaglio.
- Esistono diversi tipi di comunicazione endocrina: endocrina (cellule ipofisarie agiscono a distanza), neuroendocrina (neuroni rilasciano ormoni nel sangue), paracrina (ormone agisce su una cellula vicina), autocrina (ormone agisce sulla cellula che lo produce)
Ormoni
- Gli ormoni sono sostanze chimiche rilasciate nel circolo sanguigno per agire su cellule o organi bersaglio con recettori specifici
- Per l'azione ormonale sono necessari: sintesi/secrezione dell'ormone, trasporto nel sangue, azione sul tessuto bersaglio
- L'azione ormonale dipende dal legame con recettori specifici che trasmettono il messaggio all'interno della cellula bersaglio, causando cambiamenti cellulari (formazione di proteine, attivazione di vie metaboliche, apertura di canali...)
- L’adrenalina può avere effetti diversi (vasocostrizione o vasodilatazione) a seconda del recettore a cui si lega.
Recettori
-
I recettori riconoscono specificamente l'ormone
-
Il legame ormone-recettore scatena eventi biochimici intra-cellulari che portano ad un effetto biologico dell'ormone
-
Recettori sulla membrana cellulare per ormoni idrofili, nel citoplasma o nel nucleo per ormoni liposolubili (es. steroidei, tiroidei)
-
Il legame ormone-recettore è generalmente debole, spesso reversibile, e può provocare desensitizzazione (attenuazione della risposta)
-
Le cellule bersaglio possono contenere da 500 a 100.000 recettori
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Recettori agonisti e antagonisti sono coinvolti nel trattamento di patologie associate a problematiche recettoriali
-
La down-regulation è la diminuzione del numero di recettori, mentre l'up-regulation è l'aumento.
Classificazione degli Ormoni
-
Gli ormoni sono classificati in peptidici/proteici, steroidei e amminici.
-
Ormoni peptidici o proteici (formati da amminoacidi, sintetizzati e immagazzinati in vescicole secretorie, idrofili)
-
Ormoni steroidei (derivati dal colesterolo, non immagazzinabili, liposolubili)
-
Ormoni amminici (derivati da un singolo amminoacido, talvolta immagazzinabili, possono essere idrofili o liposolubili)
Ormoni peptidici
- Sono proteine di varie dimensioni e comprendono peptidi, polipeptidi e glicoproteine
- Il preproormone è una forma precursore di un ormone che deve essere tagliato e modificato per diventare attivo
- Viaggiano nel plasma liberi
Ormoni steroidei
- Hanno il colesterolo come precursore comune
- Sono prodotti dalla corteccia surrenale e dalle gonadi (ovaio e testicolo)
- Sono liposolubili e circolano nel plasma legati a proteine di trasporto; solo la forma libera è attiva
- I recettori si trovano nel citoplasma o nel nucleo
- Causano effetti più lenti
Ormoni amminici
- Derivati da un singolo amminoacido, talvolta immagazzinati in vescicole come nel caso di catecolamine (adrenalina e noradrenalina).
- Ormoni tiroidei agiscono come ormoni steroidei
- Le catecolamine (noradrenalina e adrenalina) sono neurormoni e si legano a recettori di membrana.
- La melatonina deriva dal triptofano.
Legami Ormone-Recettore
- Il legame è chimico ed è influenzato dalla presenza di proteine di trasporto e dalla degradazione da parte di fegato e reni
- L'alta affinità permette un'azione a basse concentrazioni
- Gli ormoni possono circolare liberi o legati a proteine di trasporto, solo la forma libera è attiva, prolungando l'emivita e creando una riserva.
Effetti di ormoni diversi sullo stesso Organo
- Sinergismo: l'effetto congiunto è maggiore della somma degli effetti singoli (es. controllo della glicemia).
- Permissività: un ormone necessita di un altro per poter agire (es. sviluppo riproduttivo).
- Antagonismo: due ormoni agiscono in modo opposto per ridurre l'effetto (es. insulina e glucagone sulla glicemia).
Degradazione Ormonale
- La maggior parte degli ormoni è degradata a livello epatico, con completamento a livello renale
- I metaboliti vengono escreti con la bile o con le urine.
- Il catabolismo può essere recettore-mediato o recettore-indipendente.
- La concentrazione ormonale può variare a causa di ritmi circadiani
Ghiandole Endocrine
- Principali ghiandole preposte alla secrezione endocrina: sistema ipotalamo-ipofisi, tiroide, paratiroidi, surreni, pancreas, gonadi (ovaio e testicolo)
Ipotalamo
- Parte del cervello, collegato all'ipofisi, controlla il sistema nervoso autonomo e il sistema endocrino (ritmo sonno-veglia, fame, sete, temperatura corporea.
Asse Ipotalamo-Ipofisario
- Nuclei ipotalamici (sopraottico e paraventricolare) connessi all'ipofisi
- Sistema portale ipotalamo-ipofisario per trasporto diretto di ormoni
- Ormoni ipotalamici: liberini (RH) e statine (RIH) che regolano l'ipofisi
Ipofisi
- Ghiandola principale, sotto il controllo dell'ipotalamo, costituita da adenoipofisi (anteriore) e neuroipofisi (posteriore)
Neuroipofisi
- Rilascia ormoni prodotti dall'ipotalamo: ossitocina (OXT) e ormone antidiuretico (ADH, o vasopressina)
Adenoipofisi
- Contiene cellule che producono ormoni tropici (ACTH, TSH, GH, LH, FSH, PRL)
Ormone Somatotropo (GH)
- Ormone polipeptidico per crescita corporea
- Regolazione da GHRH (stimola) e GHRIH (inibisce)
- Azione su cartilagine di accrescimento, fegato, muscolo, tessuto adiposo.
- Effetti anabolici sulla crescita corporea
- Picchi di secrezione nel sonno, particolarmente attivo durante l'infanzia e l'adolescenza.
Prolattina (PRL)
- Ormone per lo sviluppo mammario e secrezione di latte
- Regolazione inibita da dopamina, ma aumentata durante la gravidanza e l'allattamento tramite PRH.
- Influenza lo sviluppo mammario durante pubertà, gravidanza e allattamento
Ormone adrenocorticotropo (ACTH)
- Ormone che controlla la secrezione di ormoni steroidei dalla corteccia surrenale
Ormone tireotropo (TSH)
- Glicoproteina che stimola la produzione di ormoni tiroidei nella tiroide
- Regolazione ipotalamica da TRH
Ormone follicolo-stimolante (FSH) e luteinizzante (LH)
- Gonadotropine che regolano le gonadi maschili e femminili (spermatogenesi e ovulazione rispettivamente).
Tiroide
- Ghiandola endocrina formata da follicoli contenenti colloide (tireoglobulina) e cellule follicolari.
Ormoni Tiroidei (T3 e T4)
- Ormoni amminici derivati dalla tirosina
- La T3 è la forma attiva, più importante, anche se T4 è la forma più prodotta
- Ruolo nel metabolismo basale, crescita, sviluppo del sistema nervoso centrale.
Patologie della Tiroide
- Ipertiroidismo (eccesso di ormoni tiroidei) e ipotiroidismo (insufficienza di ormoni tiroidei) (Basedow-Graves causa causa comune dell'ipertiroidismo
- Insufficiente iodio provoca ipotiroidismo
- Mixedema, sintomi dell'ipotiroidismo nell'adulto
- Cretinismo, ipotiroidismo nel bambino.
Calcitonina
- Ormone che abbassa la concentrazione di calcio nel sangue inibendo gli osteoclasti
Paratiroidi
- Sono 4 piccole ghiandole che secernono il paratormone (PTH), che regola il metabolismo di calcio e fosforo.
- PTH agisce su ossa, reni e intestino
- Regolazione della calcemia
Ghiandole Surrenali
- Sulle ghiandole che includono corticale (produzione di ormoni steroidei) e midollare (produzione di catecolamine)
- Corticale (zona glomerulare, zona fascicolata, zona reticolare)
Aldosterone
- Mineralcorticoide che regola la concentrazione di sodio e potassio
- Aumenta il volume di liquido extracellulare e la pressione sanguigna
Cortisolo
- Glucocorticoide con ruolo metabolico (glicogenolisi e gluconeogenesi), nel controllo infiammatori immunologici e nella risposta allo stress.
- Produzione regolata da ACTH
Androgeni ed Estrogeni
- Ormoni steroidei prodotti perlopiù nelle gonadi, anche nella corteccia surrenale
- Influenzano i caratteri sessuali primari e secondari
- Ruolo nello sviluppo e nella funzione riproduttiva.
Midollare del Surrene
- Regione che produce catecolamine (adrenalina e noradrenalina), per la risposta allo stress (combatti/fuggi).
Pancreas endocrino
- Composto dalle isole di Langerhans, contenenti cellule α (glucagone), β (insulina), δ (somatostatina), e Φ (polipeptide pancreatico).
Insulina
- Ormone che abbassa la glicemia, promuovendo l'assunzione di glucosio nelle cellule (fegato, muscolo, tessuto adiposo).
- Regolazione da glicemia
- GLUT4 trasportatore di glucosio stimolato da insulina
Glucagone
- Ormone che alza la glicemia, stimolando il rilascio di glucosio dal fegato.
- Regolazione da glicemia
Somatostatina
- Ormone che inibisce la secrezione di altri ormoni pancreatici (insulina e glucagone), rallentando la digestione.
Diabete Mellito
- Malattia metabolica con iperglicemia cronica, può essere insulino-dipendente (tipo 1) o insulino-indipendente (tipo 2).
- Sintomi e complicanze associate al diabete.
Gonadi
- Gonadi maschili (testicoli) e femminili (ovaie) producono gameti e ormoni sessuali (testosterone e estrogeni).
- GnRH ormone prodotto nel cervello regola ormoni sessuali
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