18/12/2013 IL SISTEMA ENDOCRINO COMPRENDE TUTTE LE CELLULE E I TESSUTI ENDOCRINI PRESENTI NEL CORPO UMANO

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1 IL SISTEMA ENDOCRINO IL SISTEMA ENDOCRINO COMPRENDE TUTTE LE CELLULE E I TESSUTI ENDOCRINI PRESENTI NEL CORPO UMANO 1

2 ASPETTI ORGANIZZATIVI DEL MOVIMENTO LA COORDINAZIONE FUNZIONALE TRA I DIVERSI APPARATI DEL CORPO E ASSICURATA DA SISTEMI DI CONTROLLO SISTEMA NERVOSO RISPOSTE RAPIDE (pochi millisecondi) E DI BREVE DURATA SISTEMA ENDOCRINO (ORMONI) RISPOSTE PIU LENTE (da una decina di secondi ad alcune ore) MA PIU PROLUNGATE NEL TEMPO (per questo è efficace nel controllo dello sviluppo e della crescita) (es sistema renina/angiotensina) PER MANTENERE L OMEOSTASI, LE ATTIVITA CELLULARI DITUTTO IL CORPO DEVONO SVOLGERSI IN MODO COORDINATO LE CELLULE PROVVISTE DIINNERVAZIONE SONO UNA PICCOLA FRAZIONE DEL TOTALE. I COMANDI TRASMESSI DALL INNERVAZIONE SONO MOLTO SPECIFICI E DI DURATA RELATIVAMENTE BREVE IL SISTEMA NERVOSO NON E IN GRADO DIREGOLARE PROCESSI A LUNGO TERMINE (esraggiungimento della statura adulta; mantenimento della capacità riproduttiva) QUESTO TIPI DIREGOLAZIONE E FORNITO DAL SISTEMA ENDOCRINO, CHE USA MESSAGGERI CHIMICI PER TRASMETTERE INFORMAZIONI ED ISTRUZIONI ALLE CELLULE 2

3 INVECE IL TRATTAMENTO DELLE SITUAZIONI CRITICHE IMMEDIATE E COMPITO DEL SISTEMA NERVOSO!!!!! IN QUALSIASI MOMENTO LE CELLULE DEL SISTEMA ENDOCRINO E DEL SISTEMA NERVOSO COOPERANO PER CONTROLLARE E, SE NECESSARIO, MODIFICARE LE ATTIVITA FISIOLOGICHE DELL ORGANISMO, AL FINE DI MANTENERE L OMEOSTASI LE AZIONI DIQUESTI DUE SISTEMI SONO STRETTAMENTE COMPLEMENTARI 3

4 SISTEMA ENDOCRINO = GHIANDOLE A SECREZIONE INTERNA (organi pieni dotati di propria individualità) CELLULE O GRUPPI DICELLULE SPARSE IN VARI ORGANI dette SISTEMA ENDOCRINO DIFFUSO (CELLULE APUD, Amine Precursor Uptake and Decarboxylation: capacità di assumere precursori aminici e di decarbossilarli) (escellule enteroendocrinedel tratto gastrointestinale; cellule della midollare del surrene) NB: è accertato che TUTTIgli organi possiedono cellule con caratteristiche parziali o complete del sistema APUD + APPARATO O SISTEMA ENDOCRINO????? Poiché LE GHIANDOLE e le CELLULE ENDOCRINE hanno ORIGINE EMBRIOLOGICA molto DIVERSA tra loro, sarebbe giustificato, secondo la tradizione europea, raccoglierle sotto il termine di APPARATO ; tuttavia, poiché mirano ad una MEDESIMA FUNZIONE, la regolazione omeostatica, è accettabile definirle anche con il termine SISTEMA di origine anglosassone 4

5 SISTEMI: organi morfologicamente e funzionalmente omogenei e con la stessa derivazione embriologica (SISTEMA ENDOCRINO; SISTEMA NERVOSO; SISTEMA LINFATICO) APPARATI: organi morfologicamente e funzionalmente diversi e con la diversa derivazione embriologica (APPARATO DIGERENTE) LE CELLULE ENDOCRINE SONO CELLULE GHIANDOLARI CHE RIVERSANO NEL SANGUE(SECREZIONE ENDOCRINA) NEL LIQUIDO INTERSTIZIALE(SECREZIONE AUTOCRINA E PARACRINA) NELL APPARATO LINFOIDE(SECREZIONE ENDOCRINA) GLI ORMONI(dal greco ορµαο, ormao :eccitare, stimolare) CHE ESSE STESSE PRODUCONO, MENTRE LE SECREZIONI DELLE CELLULE ESOCRINE VENGONO RILASCIATE SU UNA SUPERFICIE EPITELIALE. 5

6 SECREZIONE ENDOCRINA: gli ormoni vengono immessi nel sangue o nel sistema linfoide e attraverso essi giungono alle cellule bersaglio, dotate dei recettori adatti; SECREZIONE AUTOCRINA: la cellula bersaglio è la stessa che produce l ormone; SECREZIONE PARACRINA: l ormone viene immesso nel liquido interstiziale circostante alla cellula che lo ha prodotto, dove sono presenti le cellule bersaglio SECREZIONE PARACRINA SECREZIONE AUTOCRINA LIBERAZIONE A LIVELLO CAPILLARE!!! 6

7 CONCETTI GENERALI UN SINGOLO ORMONE PUO INFLUENZARE L ATTIVITA METABOLICA DI PIU TESSUTI ED ORGANI ALLO STESSO TEMPO (TUTTI QUELLI CHE POSSIEDONO RI RECETTORI APPOSITI) LE CELLULE POSSONO RISPONDERE A DIVERSI ORMONI SIMULTANEAMENTE CLASSIFICAZIONE DEGLI ORMONI DERIVATI DEGLI AMINOACIDI: molecole relativamente piccole (AMINE BIOGENE); Es: ormoni tiroidei e catecolamine (adrenalina o epinefrina e noradrenalina o norepinefrina) secrete dalla midollare del surrene (TUTTI derivati dall aa TIROSINA); melatonina sintetizzata dall epifisi e derivata dall aa TRIPTOFANO. ORMONI PEPTIDICI: sono formati da catene di aa. Sono peptidici tutti gli ormoni ipofisari ORMONI STEROIDEI: lipidi strutturalemente simili al COLESTEROLO. Es:ormoni dell apparato genitale (ANDROGENI, ESTROGENI E PROGESTINICI), delle ghiandole surrenali (CORTICOSTEROIDI) e dei reni (CALCITRIOLO) EICOSANOIDI: sono piccole molecole che presentano un anello a 5 atomi di carbonio ad una estremità 7

8 CHI DICE QUANDO UN ORMONE DEVE ESSERE PRODOTTO E RILASCIATO? I RIFLESSI ENDOCRINI avviati da: STIMOLI UMORALI (variazione della composizione del fluido extracellulare) STIMOLO ORMONALI (arrivo o rimozione di uno specifico ormone) STIMOLI NERVOSI (arrivo di neurotrasmettitori a livello delle giunzioni neuroendocrine) Questi riflessi vengono regolati da dei meccanismi: FEED BACK NEGATIVO FEED BACK POSITIVO FEED BACK NEGATIVO: meccanismo molto comune nell apparato endocrino; la produzione di un ormone B indotto dall ormone A, INIBISCE la produzione dell ormone A. ATTENZIONE!!!!!!!!!!Questa regolazione retrogradanon è dovuta soltanto ad ormoni!!!! Es. la CALCEMIAregola la produzione di ormoni che ne elevano (PARATORMONE) o ne abbassano (TIREOCALCITONINA) il tasso; Es.l ORMONE TIREOTROPO ADENOIPOFISARIO (TSH) stimola la secrezione degli ormoni tiroidei (T3 e T4), i quali svolgono numerose azioni, tra le quali quella di inibire la secrezione del primo ormone; Es. la GLICEMIAè regolata da 2 ormoni prodotti dalle isole pancreatiche che ne elevano (GLUCAGONE) o ne abbassano (INSULINA) i livelli. 8

9 FEED BACK POSITIVO: un ormone A stimola la produzione di un ormone B, che a sua volta svolge un effetto retrogrado positivo, stimolando la produzione di A. Questo meccanismo viene utilizzato nei casi in cui l azione deve completarsi rapidamente Es: il rilascio di OSSITOCINA durante il travaglio e il parto provoca contrazioni della muscolatura liscia dell utero, e saranno proprio queste contrazioni a richiamare la secrezione di ulteriori quantità di ossitocina. -IN FORMA LIBERA DISTRIBUZIONE DEGLI ORMONI -LEGATI A SPECIALI PROTEINE DI TRASPORTO: condizione di equilibrio fra ormone legato e ormone libero; mano a mano che l ormone libero è rimosso dal circolo ed inattivato, è rimpiazzato dal rilascio di ormone legato INATTIVAZIONE DEGLI ORMONI -IN SEGUITO AL LEGAME CON IL RECETTORE -ASSORBITO E DEGRADATO DA CELLULE DEL FEGATO O DEL RENE -DEGRADATO DA ENZIMI PLASMATICI O DEL LIQUIDO INTERSTIZIALE 9

10 MECCANISMI DI AZIONE DEGLI ORMONI --RECETTORI DI MEMBRANA: CATECOLAMINE (epinefrina, norepinefrina e dopamina): non liposolubili (recettori extracellulari) ORMONI PEPTIDICI: non liposolubili (recettori extracellulari) EICOSANOIDI: sono liposolubili, diffondono attraverso la membrana e raggiungono le proteine recettoriali situate sulla superficie interna della membrana (recettori intracellulari) --RECETTORI ALL INTERNO DELLA CELLULA (ormoni steroidei e tiroidei): CITOPLASMATICI NUCLEARI - Telencefalo o cervello - Diencefalo - Mesencefalo L'encefalo contiene circa 35 miliardi di neuroni, ognuno dei quali può ricevere informazioni contemporaneamente da sinapsi; i neuroni sono organizzati in gruppi con ampie interconnessioni tra loro che, attraverso interazioni eccitatorie (SINAPSI ECCITATORIE) o inibitorie (SINAPSI INIBITORIE), assicurano una risposta variabile a seconda del cambiamento della circostanze. - Metencefalo (che comprende ponte e cervelletto) - Mielencefalo (o midollo allungato o bulbo) 10

11 O EPIFISI IPOFISI O GHIANDOLA PITUITARIA IPOTALAMO E REGOLAZIONE ENDOCRINA ORMONI DIREGOLAZIONE O FATTORI DI REGOLAZIONE, che controllano l attività endocrina dell adenoipofisi(lobo anteriore dell ipofisi): 1)Relehasinghormones(RH) o fattori di rilascio o fattori di stimolazione;stimolano la produzione di uno o più ormoni da parte dell adenoipofisi; 2) Inhibitinghormones(IH) o fattori di inibizione:inibiscono la sintesi e la secrezione di specifici ormoni ipofisari IPOTALAMO ENDOCRINO (NUCLEO SOPRAOTTICO E NUCLEO PARAVENTRICOLARE):ormoni (ADH e OSSITOCINA) immessi in circolo a livello della neuroipofisi (lobo posteriore dell ipofisi) CONTROLLO NERVOSO DIRETTO, DA PARTE DI CENTRI DEL SISTEMA NERVOSO AUTONOMO, SULLA MIDOLLARE DEL SURRENE (la midollare del surrene è in realtà un GANGLIO SIMPATICO MODIFICATO, i cui neuroni secernono adrenalina e noradrenalina che vengono immesse in circolo quando la componente simpatica è attivata) 11

12 L IPOTALAMO DAL PUNTO DI VISTA ANATOMICO E UNA PARTE DELL ENCEFALO, QUINDI UNA STRUTTURA NERVOSA, MA E IN GRADO DI SECERNERE UNA GRAN VARIETA DI ORMONI (NEUROSECREZIONI) IPOTALAMO ORMONI REGOLATORI E ADH: rilasciati in risposta a variazioni della composizione del sangue OSSITOCINA (OXT), EPINEFRINA(E) E NOREPINEFRINA (NE): la loro secrezione coinvolge meccanismi ormonali e nervosi 12

13 L IPOFISI O GHIANDOLA PITUITARIA CONTENUTA ALL INTERNO DELLA SCATOLA CRANICA, ALLA BASE DEL CERVELLO, ACCOLTA NELLA SELLA TURCICA DELL OSSO SFENOIDE E COLLEGATA AL PAVIMENTO DEL DIENCEFALO MEDIANTE IL PEDUNCOLO IPOFISARIO la cui base si trova tra il chiasma ottico e i corpi mamillari L INFUNDIBOLO SI ESTENDE DALL IPOTALAMO VERSO IL BASSO, FINO ALLE SUPERFICI POSTERIORI E SUPERIORI DELL IPOFISI E RICOPERTA DA UNA MEMBRANA MENINGEA TRASVERSALE (DIAFRAMMA DELLA SELLA,espansione della dura madre che circonda l infundibolo), CHE LA MANTIENE IN POSIZIONE ALL INTERNO DELLA SELLA TURCICA E LA ISOLA DAL RESTO DELLA CAVITA CRANICA HA LA DIMENSIONE DI UN ACINO D UVA (PESA 6 GR) E LEGGERMENTE ALLUNGATA IN SENSO ANTERO-POSTERIORE SU BASI ANATOMICHE E DI SVILUPPO LA SI DIVIDE IN UN LOBO ANTERIORE (ADENOIPOFISI) ROSSASTRO, LOBO POSTERIORE (NEUROIPOFISI) BIANCO-GIALLOGNOLO GHIANDOLA COMPOSITA, COSTITUITA DA UNA PORZIONE DI DERIVAZIONE EPITELIALE (ADENOIPOFISI O IPOFISI ANTERIORE O LOBO ANTERIORE), E DA UNA PARTE DIPENDENTE DALL IPOTALAMO E QUINDI DI DERIVAZIONE NERVOSA (NEUROIPOFISI O IPOFISI POSTERIORE O LOBO NEURALE) CONCETTO DI ASSE IPOTALAMO-IPOFISARIO Esprime il rapporto di correlazione tra il sistema nervoso e l apparato endocrino, dove l uno influenza l attività dell altro e ne è a sua volta influenzato 13

14 IPOFISI O GHIANDOLA PITUITARIA Formazione a forma di nocciolina(1,5 cm) del peso di circa 6gr a forma ovale leggermente schiacciata anteroposteriormente situata dentro alla scatola cranica alla base dell encefalo e accolta nella sella turcica dell osso sfenoide. L infundibolo si estende dall ipotalamo verso il basso fino alle superfici superiore e posteriore dell ipofisi. E collegata alla base del diencefalo mediante il PEDUNCOLO IPOFISARIO che attraversa il diaframma della sella; quest ultimo circonda il PEDUNCOLO DELL INFUNDIBOLO e mantiene l ipofisi in posizione all interno della sella turcica dell osso sfenoide. IL DIAFRAMMA DELLA SELLA è una continuazione del foglietto durale (della dura madre) che circonda la sella turcica dello sfenoide. Il diaframma della sella àncora la dura madre all osso sfenoide e ricopre la base dell ipofisi IL DIAFRAMMA DELLA SELLA circonda l infundibolo nel punto in cui esso entra nella FOSSA IPOFISARIA dell osso sfenoide 14

15 Costituita da tre porzioni: LE PORZIONI DELL ADENOIPOFISI la porzione maggiore (pars distalis) si estende verso l alto con la sua pars tuberalis avvolgendo parzialmente il tronco dell infundibolo, dando così origine al PEDUNCOLO IPOFISARIO. Un delicato stroma reticolare sostiene il parenchima endocrino. A contatto con la neuroipofisi vi è la pars intermedia. Gli ormoni prodotti dai diversi tipi di cellule adenoipofisarie sono glicoproteine che vengono ACCUMULATE NEL CITOPLASMA sotto forma di granuli. PEDUNCOLO PARS DISTALIS: la più grande e la più anteriore PARS TUBERALIS: espansione attorno all adiacente infundibolo PARS INTERMEDIA: stretta bande che avvolge il lobo posteriore 15

16 LA NEUROIPOFISI Intreccio di fibre nervose amieliniche e rispettivi terminali assonici, sostenute da cellule gliali(dette PITUICITI) e da uno stroma connettivale ricco di capillari I pirenofori di questi neuroni sono localizzati nel NUCLEO SOPRAOTTICO (ADH) e nel NUCLEO PARAVENTRICOLARE (OXT); da tali nuclei gli assoni attraversano l infundibolo e si diramano nei terminali sinaptici nella neuroipofisi Tali neuroni producono ADH (ORMONE ANTIDIURETICO O VASOPRESSINA) e OSSITOCINA (OXT) che entrano nei capillari fenestrati derivati dall ARTERIA IPOFISARIA INFERIORE a livello della neuroipofisi; i terminali assonici si mettono proprio in contatto con le pareti dei capillari. LA NEUROIPOFISI 16

17 LA NEUROIPOFISI L INFUNDIBOLO connette l ipotalamo all ipofisi. IL NUCLEO SOPRAOTTICO (1) e IL NUCLEO PARAVENTRICOLARE (2) secernono due ormoni: ADH (1) OSSITOCINA (2) che vengono entrambi trasportati attraverso gli assoni lungo l infundibolo e vengono rilasciati in circolo a livello della neuroipofisi SISTEMA PORTALE IPOTALAMO-IPOFISARIO Si tratta di un organizzazione vascolare insolita!!!!!!! Tipicamente, un arteria conduce il sangue DAL CUORE AD UNA RETE CAPILLARE, dalla quale una vena lo riporta al cuore. I vasi che si estendono tra l ipotalamo e il lobo anteriore dell ipofisi, invece, trasportano il sangue DA UNA RETE CAPILLARE AD UN ALTRA. I vasi sanguigni che collegano due reti capillari sono detti VASI PORTALI, e l intero complesso è definito SISTEMA PORTALE. I sistemi portali forniscono un efficiente mezzo di comunicazione chimica, assicurando che tutto il sangue che entra nel circolo portale raggiunga le cellule bersaglio prima di ritornare alla circolazione generale (COMUNICAZIONE STRETTAMENTE UNIDIREZIONALE!!!) 17

18 L IPOFISI RICEVE SANGUE ARTERIOSO DA DUE ARTERIE IPOFISARIE SUPERIORI CHE HANNO ORIGINE DAL CIRCOLO ANASTOMOTICO DI WILLIS, E DUE ARTERIE IPOFISARIE INFERIORI, RAMI DELL ARTERIA CAROTIDE INTERNA. IL SANGUE REFLUO DALL IPOFISI RAGGIUNGE VENE DI DRENAGGIO CHE VANNO AI SENI CAVERNOSI SISTEMA PORTALE IPOTALAMO- IPOFISARIO CAPILLARI FENESTRATI Plesso capillare secondario No! scendono a spirale lungo l infundibolo Si tratta di un organizzazione vascolare insolita!!!!!!! NEURONI DELL EMINENZA MEDIANA NEI PRESSI DELL ATTACCO DELL INFUNDIBOLO 18

19 IL CONTROLLO IPOTALAMICO DELL ADENOIPOFISI 19

20 IPOTALAMO E REGOLAZIONE ENDOCRINA ORMONI DIREGOLAZIONE O FATTORI DI REGOLAZIONE, che controllano l attività endocrina dell adenoipofisi(lobo anteriore dell ipofisi): 1)Relehasinghormones(RH) o fattori di rilascio o fattori di stimolazione o LIBERINE;stimolano la produzione di uno o più ormoni da parte dell adenoipofisi; 2) Inhibitinghormones(IH) o fattori di inibizione o STATINE:inibiscono la sintesi e la secrezione di specifici ormoni ipofisari IPOTALAMO ENDOCRINO (NUCLEO SOPRAOTTICO E NUCLEO PARAVENTRICOLARE):ormoni (ADH e OSSITOCINA) immessi in circolo a livello della neuroipofisi (lobo posteriore dell ipofisi) CONTROLLO NERVOSO DIRETTO, DA PARTE DI CENTRI AUTONOMI, SULLA MIDOLLARE DEL SURRENE (la midollare del surrene è in realtà un GANGLIO SIMPATICO MODIFICATO, i cui neuroni secernono adrenalina e noradrenalina che vengono immesse in circolo quando la componente simpatica è attivata) IPOFISI O GHIANDOLA PITUITARIA: Produce 9 ormoni tutti di natura peptidica 20