IPOTALAMO e IPOFISI Berne & Levy cap. 45

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1 IPOTALAMO e IPOFISI Berne & Levy cap. 45

2 Ipotalamo E parte del Sistema Nervoso Centrale, dove, alla base dell encefalo, forma il pavimento del terzo ventricolo. Connette e integra le risposte del sistema nervoso autonomo e del sistema endocrino con il comportamento, specialmente per quanto riguarda le risposte essenziali per il mantenimento dell omeostasi. FUNZIONI dell IPOTALAMO - controllo di: pressione arteriosa e battito cardiaco, composizione degli elettroliti, Temperatura corporea, metabolismo, riproduzione, risposta allo stress. L ipotalamo possiede anche neuroni sensoriali interni: es. possiede termorecettori in grado di segnalare la temperatura locale, la concentrazione di glucosio, la concentrazione di Na +.

3 Per svolgere il suo ruolo di controllo su queste variabili l ipotalamo ha bisogno di informazioni sul valore delle variabili da controllare (es. temperatura esterna), valori di riferimento con cui paragonarli (valore di riferimento 37 C) e uscite adatte a controbilanciarne le variazioni. I neuroni ipotalamici si associano in NUCLEI, che costituiscono altrettanti CENTRI INTEGRATIVI. Le informazioni vengono fornite da fibre sensoriali afferenti. I nuclei più anteriori dell ipotalamo controllano i ritmi circadiani, l attività riproduttiva, la pressione arteriosa e la temperatura corporea; i nuclei più mediali controllano la secrezione ormonale dell ipofisi anteriore e contengono le cellule neuroendocrine i cui assoni si proiettano all ipofisi posteriore.

4 L ipofisi (ghiandola pituitaria) ha un ruolo fondamentale nella regolazione ormonale di molti processi ed è a sua volta regolata dall ipotalamo. 3 lobi: anteriore, intermedio (rudimentale) e posteriore Lobo anteriore: ipofisi anteriore o adenoipofisi; autentiche cellule endocrine Lobo posteriore: ipofisi posteriore o neuroipofisi; estensione del sistema nervoso; assoni delle cellule neuroendocrine ipotalamiche

5 Ipofisi posteriore Gli ormoni vengono rilasciati in modo neuroendocrino. I neuroni magnocellulari dei nuclei sopraottico (SON) e paraventricolare (PVH) hanno lunghi assoni che terminano nella ipofisi posteriore. Secernono gli ormoni ossitocina e antidiuretico (ADH).

6 Ormone antidiuretico (ADH) o vasopressina: - Peptide di 9 aminoacidi secreto dall ipofisi posteriore - Aumenta il recupero d acqua da parte del rene (organo bersaglio). - In presenza di gravi emorragie, agisce da vasocostrittore (vasopressina) Meccanismo attivante il rilascio: 1) Aumento osmolarita (conc. totale di soluti) del fluido extracellulare ipotalamico 2) osmocettori -> cellule dei nuclei sopraottico -> rilascio di ADH nell ipofisi posteriore 3) Bersaglio -> rene diminuzione del volume urinario e aumento del volume fluido extracellulare l osmolarità diminuisce RENE: cellule epiteliali del dotto collettore

7 Le molecole d acqua diffondono molto lentamente attraverso le membrane I movimenti di acqua associati alla regolazione del volume richiedono la presenza di aquaporine (canali per l acqua) le quali aumentano enormemente la permeabilità osmotica delle cellule permettendo un veloce riequilibrio Vescicole intracellulari contenenti diverse copie di acquaporina sono presenti nelle cellule epiteliali renali, a livello del dotto collettore

8 Meccanismo d azione di ADH delle cellule del dotto collettore del rene

9 Diabete insipido Urine senza sapore. Questo è il significato letterale del termine diabete insipido, una patologia in cui il meccanismo che concentra le urine è inadeguato o assente. Il diabete insipido è causato da un deficit di vasopressina o dall incapacità del nefrone di rispondere alla vasopressina. Il diabete insipido dovuto alla mancanza di vasopressina (diabete insipido centrale) può essere causato da traumi cranici, da vari farmaci o da lesioni che danneggiano l ipofisi o l ipotalamo. Nell altra forma di diabete insipido, detto diabete insipido nefrogeno, le cellule del dotto collettore non sono in grado di accrescere la loro permeabilità all acqua in risposta alla vasopressina.

10 Gli OSMORECETTORI rilevano un aumento della pressione osmotica Neurone ipotalamico Ipofisi Posteriore Vasocostrizione Vaso sanguigno ADH I BARORECETTORI (dell arco aortico ADH e del seno carotideo) rilevano una diminuzione della pressione arteriosa Rene Aumentato riassorbimento d acqua Aumento del volume di sangue Aumento della pressione sanguigna

11 Ossitocina - peptide di 9 aminoacidi molto simile all ADH - Induce contrazione della muscolatura liscia dell utero e secrezione della ghiandola mammaria Il rilascio di ossitocina è stimolato dalla distensione della cervice uterina a termine della gravidanza e dalla contrazione dell utero durante il parto. I segnali sono trasmessi dai nuclei paraventricolare (PVN) e sopraottico (SON) dell ipotalamo, ove inducono un feedback positivo di regolazione del rilascio di ossitocina. L aumento del numero di recettori per l ossitocina, nelle cellule muscolari lisce, aumenta la contrazione del muscolo uterino stimolando la fase espulsiva e la involuzione dell utero dopo il parto. La suzione del capezzolo stimola il rilascio di ossitocina che induce contrazione delle cellule mioepiteliali presenti nel dotto galattoforo, inducendo la escrezione di latte.

12 L Ipotalamo è funzionalmente ed anatomicamente legato alla ipofisi anteriore grazie al supporto ematico fornito dal sistema portale locale.

13 Asse IPOTALAMO IPOFISI I neuroni ipotalamici parvicellulari secernono i neuroormoni definiti ORMONI TROFICI o TROPINE IPOTALAMICHE conosciuti anche come Releasing Hormones (RH) Inhibiting Hormones (IH) Sono segnali peptidici (3-44 AA) che vengono rilasciati nel sistema portale e da qui raggiungono le loro cellule bersaglio. i loro recettori si localizzano sulla membrana delle cellule dell ipofisi anteriore (endocrine). Stimolano il rilascio endocrino degli ormoni ipofisari.

14 L ipofisi anteriore contiene 6 differenti tipi di cellule secretorie (endocrine) Somatotrope (secernono l ormone della crescita Growth Hormone, GH) Corticotrope (ACTH) Tireotrope (TSH) Gonadotrope (LH) Gonadotrope (FSH) Lattotrope (prolattina) Secernono ormoni proteici le cui cellule bersaglio sono distanti dal sito di rilascio gonadotrope corticotrope somatotrope

15 L ipofisi anteriore contiene 6 differenti tipi di cellule secretorie (endocrine) Somatotrope (secernono l ormone della crescita Growth Hormone, GH) Corticotrope (ACTH) Tireotrope (TSH) Gonadotrope (LH) Gonadotrope (FSH) Lattotrope (prolattina) ACTH TSH

16 Tropine Ipotalamiche RH = Releasing Hormone IPOTALAMO ADENOIPOFISI Thyrotropin RH Gonadotropin RH Corticotropin RH GnRH Thyroid Stimulating Hormone Follicle Stimulating Hormone Lutenizing Hormone Adrenocorticotropic Hormone Growth Hormone RH Growth Hormone Prolactin

17 RIFLESSI ENDOCRINI DELL ASSE IPOTALAMO-IPOFISI-GHIANDOLA

18 GROWTH HORMONE (GH) ORMONE DELLA CRESCITA

19 Fattori che influenzano la crescita a) Fattori genetici b) Condizioni nutrizionali c) Ormoni Crescita: 1) Allungamento lineare 2) Sviluppo degli organi 3) Aumento delle dimensioni Ormone della crescita Ormoni tiroidei Ormoni sessuali Insulina Ormoni glucocorticoidi (inibizione) sintesi degradazione ADULTO PROTEINE PROTEINE

20 Il GH stimola l'accrescimento e lo sviluppo somatico post-natale Ormoni Tiroidei Ormone della Crescita Ormoni Sessuali Età (anni)

21 ORMONE della CRESCITA (GH) Peptide di 191 aminoacidi. Promuove principalmente la crescita scheletrica e l aumento di massa corporea Il suo rilascio dalle cellule somatotrope è stimolato dal GHRH ipotalamico e inibito dalla somatostatina ipotalamica. Somatotrope: 35-45% delle cellule adenoipofisarie Ha effetti diretti sul muscolo, sul fegato e sul tessuto adiposo Ha effetti indiretti dovuti all azione di peptidi epatici la cui sintesi è stimolata da GH Tali peptidi, chiamati somatomedine o Insulin-like Growth Factor (IGF) stimolano la crescita ossea e dei tessuti

22 EFFETTI DIRETTI DEL GH

23 EFFETTI INDIRETTI

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25 A) la sua carenza nei bambini determina: 1) riduzione velocità di accrescimento 2) ritardo maturazione sessuale 3) riduzione massa corporea magra 4) aumento della massa grassa. carenza negli adulti produce solo lievi alterazioni; B) eccessivi livelli determinano: 1) nei bambini gigantismo; 2) negli adulti iperaccrescimento dei tessuti molli, ossa e facies vistosamente alterata (acromegalia), diabete mellito