Corso di Laurea in Scienze Infermieristiche. Endocrino

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1 Corso di Laurea in Scienze Infermieristiche Fisiologia del Sistema Endocrino Dott.ssa Mariateresa Cacciola

2 Le ghiandole endocrine Sono molto diverse tra di loro nella forma e nella struttura Li accomuna il fatto che si tratta di Ghiandole prive di dotti escretori e percorse da una fitta rete di capillari sanguigni g La loro fondamentale attività è quella di produrre sostanze (ormoni) che finiscono direttamente nel circuito sanguigno

3 Generalità Sono funzionalmente legate tra di loro Costituiscono una rete chimica di segnali che in un continuo bilanciarsi tra di loro con azioni e retroazioni, mantengono sotto controllo il funzionamento di base del corpo intero. A livello cellulare, la rete di messaggi chimici prodotti dagli organi endocrini, bilancia e regola tutte le attività metaboliche vitali. A differenza della rete nervosa (anch essa usa degli stimoli chimici), l azione ormonale è più lenta ma può costituire uno stimolo continuativo che si può far sentire per periodi lunghi. Il corpo non ha bisogno solo di stimoli e reazioni rapidi ed efficienti : è fatto anche di equilibri delicati, di crescita lenta e costante, di rigenerazione e distruzione dei tessuti, di assimilazione di sostanze e di eliminazione di scorie Il sistema endocrino, quindi, interviene i sui processi ininterrotti i tti del metabolismo e li regola, e li tiene sotto controllo

4 La costellazione Endocrina 1. Epifisi 2. Ipofisi 3. Tiroide 4. Timo 5. Surrenali 6. Pancreas Endocrino 7. Ovaie ed Utero 8. Testicoli

5 Ormoni e loro funzioni (1) Ghiandola Endocrina Ormone Rilasciato Classe Chimica Organo Bersaglio Principali funzioni dell Ormone Ipotalamo Ormoni rilascianti ed inibenti Peptide Ipofisi Anteriore Regola il rilascio degli ormoni dell Ipofisi Anteriore Ipofisi Posteriore Antidiuretico (ADH) Peptide Rene Stimola il riassorbimento dell acqua da parte del Rene Ipofisi Anteriore Ossitocina Peptide Utero, Gh. Mammaria Stimolante Tiroideo (TSH) Glicoprotein a Tiroide Stimola ilo muscolo uterino ed il rilascio di latte da parte della Gh. Mammaria Stimola la Tiroide Adrenocorticotropo(ACTH) Peptide Corteccia Surrenale Stimola la corteccia Surrenale Gonagodotropo (FSH, LH) Glicoprotein a Gonadi Produzione di Cellule Ovo e Sperma, produzione degli Ormoni sessuali Prolattina (PRL) Proteina Gh. Mammarie Produzione di Latte Tiroide Ormone della Crescita (GH) Proteina Tessuti molli ed ossa Tiroxina (T4) and Triiodotironina (T3) Calcitonina Amino Acidi Iodati Peptide Paratiroidi Ormone Paratiroideo (PTH) Peptide Tutti i Tessuti Ossa, Rene ed Intestino Ossa, Rene ed Intestino Divisione delle Cellule, Sintesi Proteica, Crescita delle Ossa Aumento del tasso metabolico, regola lo sviluppo e la crescita Abbassa il livello di calcio nel sangue Incrementa il livello di Calcio nel Sangue

6 Ormoni e loro funzioni (2) Corteccia Aumenta il livello ll di Glucosio, Stimola la ripartizione i delle Glucocorticoidi (cortisolo) Steroidi Tutti i Tessuti Surrenale Proteine Mineralcorticoidi (aldosterone) Steroidi Rene Riassorbe il Sodio ed elimina il Potassio Midollo Surrenale Ormoni Sessuali Epinefrina e Norepinefrina Steroidi Aminoacidi modificati Pancreas Insulina Proteina Glucacone Proteina Testicoli Androgeni (testosterone) Steroidi Ovaie Estrogeni e progesterone Steroidi Gonadi, Pelle, Muscoli ed Ossa Cuore ed altri muscoli Fegato, muscoli e tessuto adiposo Fegato, muscoli e tessuto adiposo Gonadi, Pelle, Muscoli ed Ossa Gonadi, pelle, muscoli e ossa Stimola gli organi riproduttivi e sviluppa le caratteristiche sessuali Rilasciato in situazioni di Emergenza, Aumenta il livello di Glucosio, Aumenta la soglia di attenzione a la reattività della persona Riduce i livelli di Glucosio nel sangue e promuove la formazione di Glicogeno Aumenta i livelli di Glicemia Stimola le caratteristiche sessuali maschili Stimola le caratteristiche sessuali femminili Timo Timosina Peptide T linfociti Stimola la maturazione e la produzione di T linfociti Ghiandola Pineale Melatonina Amino Acidi Modificati Cervello Controllo del ritmo circadiano e circannuale, potrebbero essere coinvolti nella maturazione sessuale Rene Eritropietina Midollo Osseo Stimola la produzione di GR

7 Ormoni e loro funzioni (3) Antro Pilorico Gastrina Stomaco Stimola la produzione dell Ac Ac. Cloridrico Duodeno Secretina Stomaco e Pancreas Inibisce la produzione di Gastrina, Stimola la produzione di Bicarbonati ed Acqua nel Pancreas Pancreozimina Pancreas Stimola la produzione di Ormoni Pancreatici Colecistichinina Pancreas, Colecisti, Intestino Stimola Duodeno e Digiuno Gastric Inhibitory Polopypeptide (GIP) Peptide Stomaco, Intestino e Pancreas Inibisce la motilità Gastrica e la escrezione cloropeptidica, stimola secrezione di intestino e pancreas endocrino Vasoactive intestinal polypetitide (VIP) Peptide Vasi, Intestino Potente vasodilatarore, facilita la secrezione di acqua ed elettroliti a livello intestinale Placenta Ormone somatotripico corionico (HCS) Ossa, Tessuti Molli Ormone della crescita Gonadotropine Corioniche Placenta Stimola lo sviluppo della placenta Lattogeno placentare o somatotropina mammaria Gh. Mammaria Galattogeno, luteotropo e stimola l accrescimento fetale

8 Rapporti tra sistema Endocrino e sistema Nervoso Così come il sistema nervoso controlla l attività ità muscolare modificando continuamente la sua risposta sulla base delle informazioni che giungono g al sistema nervoso centrale dalla periferia Allo stesso modo l attività endocrina viene modulata sella base delle informazione i di carattere nervoso, ormonale, chimico che le ghiandole ricevono rispettivamente e e dall ipotalamo, a a o, dalle altre ghiandole endocrine e dagli organi del corpo I due sistemi collaborano continuamente nel controllo delle attività ità corporee

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10 Come funzionano gli ormoni Vengono prodotti dalle cellule secretrici, di solito raccolte in ghiandole endocrine L ormone può essere una proteina o un composto del colesterolo Liberato nel sangue, raggiunge le cellule bersaglio negli organi bersaglio. Sulle membrane di queste cellule si trovano particolari recettori in grado di legarsi specificamente con quel dato ormone L azione dell ormone si esplica anche con una concentrazione infinitesimale di questo nel sangue (azione oligodinamica) L interazione tra ormone e membrana scatena una reazione che può avere effetti : Energetici( modifica il metabolismo della cellula) Produttivi (modifica la sua attività di Sintesi Proteica) Plastici (modifica la struttura della cellula) L ormone viene, poi, disattivato dalla cellula o,se resta in circolo, da fegato

11 Regolazione dei recettori ormonali Relazione dose-risposta: la capacità di un tessuto bersaglio di rispondere in relazione alla concentrazione dell ormone (con l aumento dell ormone la risposta aumenta fino ad un massimo). E alla base della misurazione della concentrazione ormonale con la tecnica del dosaggio radioimmunologico. In figura, le 3 lettere indicano le diverse concentrazioni di ormone non radioattivo. Il rapporto ormone legato/libero dà una misura della quantità di ormone radioattivo legato al relativo anticorpo rispetto alla quantità non legata (libera) Sensibilità del recettore: il riferimento è la concentrazione dell ormone che produce il 50% della massima risposta. La sensibilità aumenta quando tale concentrazione in certe condizioni determina una risposta piu ampia Desensibilizzazione/sensibilizzazio ne mediante variazioni del numero e dell affinità dei recettori ormonali. Maggiore è l affinità, maggiore la probabilità di risposta all ormone. La desinsibilizzazione corrisponde ad una riduzione del numero e affinità dei recettori. Viceversa per la ipersensibilizzazione

12 Ormoni e Recettori

13 La regolazione degli ormoni Meccanismi di regolazione degli ormoni: i principali sono meccanismi a feedback negativo (es. circuito breve o lungo sull asse ipotalamoipofisi) e feed-back positivo (effetto amplificatorio i dell estrogeno sull ipofisi che causa l ovulazione) Innesco della regolazione: tali meccanismi sono innescati dalla concentrazione di ormoni e di altre molecole (es. glucosio) o ioni (es. Ca2+)

14 Attività endocrina dell Encefalo Questa attività è svolta da : Ipotalamo Ipofisi Corpo pineale o Epifisi

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16 Ghiandola Pituitaria o Ipofisi

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19 Ipofisi Ha un centimetro di diametro ed è alloggiata, alla base del cervello, nella sella turgica del cranio. È divisa in due lobi che hanno una origine embrionale diversa : Ipofisi posteriore o neuroipofisi Ipofisi anteriore o adenoipofisi

20 Neuroipofisi Ha origine i dagli stessi tessuti ti che, nell embrione, vanno a formare il cervello Le cellule, dette pituiciti, sono neuroglia i cui prolungamenti formano una fitta rete di fibre nervose. Molte di esse provengono dall ipotalamo a o e lungo il decorso presentono delle bozze bottonute che contengono vescicole con granuli. Questi sono i polipeptidi ormonali.

21 Adenoipofisi Deriva dai tessuti ti che nell embrione formano l epitelio della bocca. Non riceve fibre dall ipotalamo. Vi è una fitta rete sanguigna ( il sistema porta ipofisario) che garantisce l afflusso all ipofisi dei fattori di rilascio ( RF) prodotti dall ipotalamo Per ogni ormone ipofisario esiste un RF prodotto dall ipofisi ed un neurormone che ha funzione antagonista. L attività dell adenoipofisi è il risultato di un continuo equilibrio tra neurormoni di origine ipotalamica

22 Organi Bersaglio

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24 Gli ormoni dell adenoipofisi / 1 STH o GH ( Ormone somatotropo t o somatotropina t o ormone della crescita) : Stimola l attività tiroidea,la sintesi delle proteine, rallenta l impiego del glucosio da parte delle cellule e influenza direttamente la crescita e lo sviluppo dei tessuti ossei e muscolari TSH (Ormone tireotropo o tireotropina): Stimola l elaborazione e la secrezione degli ormoni tiroidei. Senza quest ormone la tiroide si atrofizza. Il suo livello è regolato da un feedback negativo della tiroxina ( prodotta dalla tiroide) ACTH (ormone adenocorticotropo): Stimola lo sviluppo e la secrezione della corteccia della Ghiandola surrenale. Il cortisolo ( prodotto dalla ghiandola) inibisce la secrezione del RF che stimola la produzione di ACTH.

25 Gli ormoni dell adenoipofisi / 2 FSH ( ormone follicolo l stimolante): t Stimola la maturazione dei follicoli ovarici e controlla la spermatogenesi LH (ormone luteinizzante): Stimola la rottura del follicolo ed il rilascio dell ovulo maturo, la trasformazione in corpo luteo e la secrezione di testosterone da parte delle cellule interstiziali del testicolo LSH o LTH (prolattina): Stimola la montata lattea MSH (Ormone stimolante la melatonina) Stimola i melanociti a produrre la melatonina che è il pigmento della pelle

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27 Epifisi Non si sa molto della sua attività endocrina Secerne melatonina che agisce sull ipotalamo La produzione di quest ormone viene stimolata dalla noradrenalina (prodotta dal surrene) ed è controllata dal simpatico, attivato, a sua volta, da stimoli visivi L attività di quest ormone contribuisce a regolare il ritmo veglia- sonno, riposo-attività, oltre il ciclo ovarico Il cattivo funzionamento di questa ghiandola è stato messo in relazione a certe forme di depressione ed al disordine affettivo stagionale ( SAD)

28 Tiroide parathyroids Front view Posterior view

29 Tiroidi e Paratiroidi Queste ghiandole si trovano nel collo Tiroidi Suddivisa in due lobi collegati da un istmo (struttura ad H) È posta davanti alla trachea Paratiroidi Sono 4 (2 superiori e 2 inferiori) Sono incluse (più o meno profondamente)nel tessuto tiroideo

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31 La Tiroide Attraverso l attività dei suoi ormoni vengono regolati i processi metabolici dell organismo È formata da cellule cubiche, disposte a formare un complesso di cavità chiamate follicoli che si riempiono di colloide, una proteine iodata che per idrolisi si divide nei tre ormoni prodotti da questa ghiandola : Tiroxina o T4 Triiodiotironina o T3 calcitonina

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34 Gli ormoni della Tiroide Tiroxina o T4: Accelera il metabolismo basale ed agisce sul ricambio energetico,termoregolazione, l accrescimento, etc. Triiodiotironina o T3: Mantiene e l omeotermia ed influenza la crescita Calcitonina: Riduce il tasso di Calcio nel sangue (ha un azione opposta al Paratormone o PTH prodotto dalle Paratiroidi) : inibisce l assunzione di Calcio a livello intestinale, ne blocca il riassorbimento a livello osseo e ne facilita l escrezione a livello renale

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36 Gozzo

37 Esoftalmo

38 Thyroid diseases Normal thyroid Hyperthyroidism Hypothyroidism

39 La Paratiroidi Producono un solo ormone : paratormone o PTH Controlla il livello del Calcio e del Fosforo nel corpo (azione opposta alla Calcitonina) Viene secreto ogni volta che il livello del Calcio si abbassa La sua mancanza crea gravi problemi neuromuscolari ed ossei

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41 Attività delle Paratiroidi

42 Il Pancreas endocrino Dispersi nel tessuto pancreatico che svolge un attività esocrina, ci sono raggruppamenti di cellule che svolgono un attività endocrina Questi raggruppamenti cellulari vengono chiamate isole del Langerhans e sono circondati da capillari sanguigni g in cui riversano i loro prodotti ormonali

43 Pancreas Islet of Langerhans

44 La tipologia cellulare Cellule Alfa : producono il Glutatione Cellule Beta : producono l Insulina Cellule Delta :producono la Somatostatina

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46 Glutatione Ha un azione antagonista dell Insulina Aumenta la concentrazione del Glucosio nel sangue stimolando il sistema enzimatico del fegato che trasforma il glicogeno in glucosio e rallenta il consumo di glucosio da parte delle cellule

47 Insulina Fa abbassare il livello di zucchero nel sangue permettendo allo zucchero di entrare nelle cellule, stimolandone l utilizzazione e favorendone la trasformazione in glicogeno.

48 Struttura: l unità funzionale delle Isole di Langherans secerne insulina e glucagone che regolano il metabolismo di zuccheri, acidi grassi e aminoacidi L insulina: induce il deposito di zuccheri e grassi nello stato di assorbimento di cibo (sovrabbondanza di zuccheri e grassi nel sangue durante il pasto glucidicolipidico). Essa svolge una azione permissiva sull ormone della crescita Pancreas endocrino: l insulina Fig di Costanzo, Fisiologia, EdiSES, 1998 Tabella di Costanzo, Fisiologia, EdiSES, 1998

49 Somatostatina Regola la secrezione degli altri due inibendone la produzione Altri meccanismi regolano la produzione di ormoni pancreatici : Feed Back postivi : più zucchero nel sangue, più insulina ; meno zucchero, meno insulina L azione dell insulina deve sempre riequilibrare l azione degli ormoni iperglicemizzanti ( ACTH, STH, Adrenalina, etc.)

50 Il Diabete mellito Può essere originato i da cause diverse : Tipo I o Insulino - dipendente : colpisce i giovani ed è determinato dalla mancanza di cellule Beta Tipo II o Insulino - Indipendente : colpisce gli adulti ed è causato da insufficiente produzione di insulina da parte delle cellule Beta Diabete gestazionale : insorge durante la gravidanza ed è provocato dalla maggiore richiesta di zucchero della gestazione Diabete secondario : prodotto da qualsiasi agente che distrugge il pancreas riducendone la capacità endocrina

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54 Pancreas endocrino: il glucagone e la Il glucagone induce la mobilitazione di zuccheri e grassi nel sangue durante lo stato di post-assorbimento o digiuno (scarsa presenza di zuccheri e grassi nel sangue durante il digiuno e il pasto proteico) La somatostatina inibisce ibi la secrezione di insulina e glucagone mediante effetto paracrino (su cellule vicine). La sua funzione e quella di modulare o limitare gli effetti dell ingestione del cibo sull insulina e glucagone. La somatostatina è stimolata dall ingestione di tutti i nutrienti, dal glucagone, da ormoni gastrointestinali e da agonisti adrenergici. Viene inibita dall insulina somatostatina Fig di Costanzo, Fisiologia, EdiSES, 1998 Tabella di Costanzo, Fisiologia, EdiSES, 1998

55 Le capsule surrenali Coprono come un cappello il rene Sono costituiti iti da una corteccia una parte midollare all interno

56 Ghiandola Surrenale Kidney with adrenal gland Longitudinal section of adrenal gland

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59 La corteccia surrenale Ha tre strati concentrici : Zona glomerulare : è la zona più esterna e produce Aldosterone (regola il metabolismo del Sodio e del Potassio stimolando il riassorbimento del sodio a livello dei tubuli renali ed incrementando la secrezione nell urina del potassio ): la secrezione dell aldosterone è regolata dal sistema renina angiotensina, dall ormone ipofisario ACTH e da un feed back positivo

60 La corteccia surrenale / 2 La zona Fascicolare : le cellule sono organizzate in lunghi cordoni orientati radialmente. In questo strato sotto l azione dell ormone ipofisario ACTH, vengono prodotti Cortisone e Cortisolo. Questi ormoni accelerano la sintesi del Glucosio; attivano il metabolismo proteico e mobilitano i grassi dai loro depositi. Il Cortisolo blocca le reazioni infiammatorie

61 La corteccia surrenale / 3 La zona reticolare : rappresenta una zona di passaggio con la zona midollare. Non ha attività endocrina

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63 Ghiandola Surrenale (2) Vascularization and Cell structures

64 Ghiandola Surrenale (3) Cell types Vessels

65 La porzione midollare Produce due ormoni : L adrenalina La noradrenalina Vengono entrambi rilasciati in risposta a stimoli provenienti da fibre pregangliari del simpatico Hanno una potente azione vasocostrittrice sulle arteriole periferiche del sistema circolatorio, determinando : Un innalzamento della pressione sistolica Influiscono sul metabolismo dei glucidi aumentandone la disponibilità nel sangue Stimolano il battito cardiaco Inibiscono la peristalsi viscerale Rilassano i muscoli bronchiali Accelerano i movimenti respiratori Tutti queste modificazioni vengono definite reazioni di fuga e sono spesso stimolate da una situazione di paura, di allerta o da una sensazione di aggressione. Predispongono, perciò, il corpo ad un rapido impiego di energia ed ad una ridotta sensibilità periferica

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68 Timo Timo Timosina Peptide T linfociti Stimola la maturazione e la produzione di T linfociti

69 Regolazione: la liberina ipotalamica (gonadotropina, GnRH) induce nell ipofisi anteriore la sintesi e la secrezione degli ormoni follicolo stimolante (FSH) e luteinizzante (LH), che stimolano gli ormoni gonadici I testicoli: producono e liberano ormoni sessuali androgeni nel maschio (testosterone) che influiscono sullo sviluppo dell apparato riproduttivo e sulle caratteristiche sessuali secondarie (peli etc.), sulla libido e e sull aggressività Le ovaie: vedi sezione sul Sistema riproduttivo femminile Gonadi: i testicoli Fig di Costanzo, Fisiologia, EdiSES, 1998 Tabella di Costanzo, Fisiologia, EdiSES, 1998

70 Utero Ovaie Estrogeni e progesterone Steroidi Gonadi, pelle, muscoli e ossa Stimola le caratteristiche sessuali femminili Placenta Ormone somatotripico corionico (HCS) Ossa, Tessuti Molli Ormone della crescita Gonadotropine Corioniche Placenta Stimola lo sviluppo della placenta Lattogeno placentare o somatotropina mammaria Gh. Mammaria Galattogeno, luteotropo e stimola l accrescimento fetale

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72 Testicolo Testicoli Androgeni (testosterone) Steroidi Gonadi, Pelle, Muscoli ed Ossa Stimola le caratteristiche sessuali maschili

73 Grazie per l attenzione