Apparato endocrino – appunti di anatomia per scienze e tecnologie farmaceutiche e per appassionati del settore erboristico e dei prodotti per la salute.
Indice
Definizione dell’apparato endocrino – appunti di anatomia
L’apparato endocrino è costituito da ghiandole definite ghiandole endocrine. Le ghiandole endocrine producono ormoni.
L’apparato endocrino è in stretto equilibrio con il sistema nervoso. Vediamo in modo più approfondito le somiglianze e le differenze tra apparato endocrino e sistema nervoso.
Comunanza tra apparato endocrino e sistema nervoso
- Sia l’apparato endocrino che il sistema nervoso rispondono a quelle che sono “squilibri del nostro stato di equilibrio corporeo”.
L’apparato endocrino e il sistema nervoso possono essere considerati come due guardiani che custodiscono il naturale equilibrio del nostro organismo reagendo ad avvenimenti esterni.
Differenze tra apparato endocrino e sistema nervoso
- Velocità e durata della risposta agli stimoli esterni.
- L’apparato endocrino non risponde solo a stimoli esterni, ma controlla anche processi di sviluppo e crescita.
- Il sistema nervoso agisce attraverso neurotrasmettitori, mentre l’apparato endocrino reagisce rispondendo con ormoni o neurormoni.
Sistema nervoso e apparato endocrino
Differenza di velocità e di durata della risposta agli stimoli esterni.
Il sistema nervoso reagisce a stimoli esterni con risposte molto veloci, ma tali risposte hanno una durata molto breve.
Ad esempio, in caso di percezione di pericolo, il sistema nervoso, mette velocemente in atto la così detta risposta attacco-fuga.
Quando percepiamo spavento, in breve temp il sistema nervoso centrale libera adrenalina o noradrenalina creando l’istinto di fuggire o di attaccare.
Il sistema nervoso ha messo in atto una risposta immediata.
Questa risposta è anche di durata breve, infatti, terminato il periodo iniziale di istinto alla fuga o all’attacco, l’organismo ritorna alle normali condizioni fisiologiche.
L’apparato endocrino, invece, compie risposte molto più lente, ma anche più durature nel tempo, cercando di mantenere tutti i sistemi in equilibrio tra di loro (mantiene l’omeostasi).
L’omeostasi è la naturale tendenza, di un organismo vivente, a mantenere in equilibrio le sue proprietà chimico fisiche.
L’apparato endocrino risponde tramite gli ormoni.
Per generare una risposta fisiologica, l’apparato endocrino, compie numerose azioni:
- La ghiandola endocrina deve sintetizzare l’ormone
- l’ormone deve essere rilasciato dalla ghiandola endocrina
- l’ormone deve arrivare a livello dell’organo bersaglio
- deve avvenire una risposta fisiologica stimolata dall’ormone
Chiaramente, questo processo è molto più complesso e lento della produzione di adrenalina vista nell’esempio della risposta attacco-fuga del sistema nervoso.Le azioni messe in atto dall’apparato endocrino sono inoltre persistenti nel tempo, l’ormone infatti deve essere rimosso e deve terminare la sua azione.
L’apparato endocrino e la sua funzione di controllo nei processi di sviluppo e crescita
L’apparato endocrino oltre a sollecitare risposte fisiologiche a perturbazioni di equilibrio del nostro organismo, controlla processi di sviluppo e crescita.
Di seguito alcuni esempi.
La crescita dello scheletro visto nell’apparato scheletrico è controllata da ormoni della crescita, tiroidei, sessuali etc.
Un altro esempio è rappresentato dal pancreas endocrino che produce ormoni per controllare il livello di glucosio nel sangue (glucagone, insulina). L’insulina è un ormone che viene prodotto fino a 3 ore dopo il pasto, come detto si tratta di una risposta dell’apparato endocrino che è molto più lenta e permanente nel tempo, rispetto alle risposte date dal sistema nervoso.
Ormoni breve definizione
Gli ormoni sono sostanze organiche (di varia natura: proteica, steroidea di natura lipofila, possono derivare da amminoacidi), e vengono prodotti dalle ghiandole endocrine.
Gli ormoni, una volta prodotti, vengono rilasciati direttamente nel sangue, nella linfa, o nel liquido interstiziale. Sono in grado di stimolare l’attività fisiologica del nostro organismo, di regolare l’equilibrio di cellule e di interi organi situati anche in punti molto lontani rispetto al punto di produzione degli ormoni.
Se l’ormone è di origine proteica è in grado di muoversi da solo all’interno del nostro corpo, se l’ormone è steroideo si muoverà insieme ad una proteina plasmatica.
Asse ipotalamo-ipofisario ( apparato endocrino – riassunto anatomia )
Esiste una piccola porzione dell’apparato endocrino che rappresenta la connessione diretta tra sistema nervoso e apparato endocrino: l’asse ipotalamo-ipofisario.
Si tratta sia di una connessione fisiologica che di una connessione anatomica.
L’asse ipotalamo-ipofisario si compone di due parti:
- ipotalamo
E’ la porzione di competenza del sistema nervoso centrale - ipofisi
E’ la seconda componente dell’asse ipotalamo ipofisario ed è composta da due porzioni: adenoipofisi e neuroipofisi.
L’adenoipofisi o ipofisi anteriore è la ghiandola endocrina (di competenza dell’apparato endocrino)
La neuroipofisi o ipofisi posteriore (di competenza del sistema nervoso)
E’ composta dagli assoni e terminali sinaptici dei neuroni ipotalamici.
L’ipotalamo del sistema nervoso centrale e l’asse ipotalamo-ipofisario
L’ipotalamo è di competenza del sistema nervoso centrale.
L’ipotalamo è localizzato a livello della porzione inferiore del diencefalo , è compreso tra il chiasma ottico (anteriormente) e i peduncoli cerebrali (posteriormente).
I peduncoli collegano l’asse ipotalamo-ipofisario alla ghiandola ipofisi.
I neuroni localizzati a livello dell’ipotalamo hanno degli assoni che vanno a terminare in una area che prende il nome di eminenza mediana.
Questi neuroni – localizzati a livello dell’ipotalamo – hanno una doppia funzione:
- controllano l’attività della adenoipofisi (o ipofisi anteriore).
- I neuroni ipotalamici controllano l’attività dell’adenoipofisi andando a produrre neuro ormoni, sono prodotti dai neuroni localizzati nel nucleo sopra ottico e para ventricolare dell’ipotalamo.
Con gli assoni dei neuroni ipotalamici si forma la neuroipofisi (o ipofisi posteriore).
I neuroni localizzati nel nucleo arcuato, nucleo preottico e nucleo tuberale sono quelli che connettono l’ipotalamo alla neuroipofisi (sono i neuroni che formano la neuroipofisi)
Le due porzioni, ipotalamo e ipofisi sono anatomicamente connessi attraverso il peduncolo ipofisario, ma tale connessione anatomica è ulteriormente rafforzata dal sistema ipotalamo-ipofisario.
Il sistema portale ipotalamo-ipofisario
Un sistema portale è un circolo chiuso che impedisce a determinate sostanze di entrare nel circolo sistemico.
Il sistema portale ipotalamo-ipofisario permette all’ipotalamo di avere un controllo sull’ipofisi, ma impedisce ai neuropeptidi prodotti dall’ipotalamo di andare nel circolo sistemico, I neuropeptidi (neurormoni) andando nel circolo sistemico potrebbero avere reazioni indesiderate.
Il sistema portale ipotalamo-ipofisario è una rete di capillari dove avviene la circolazione sanguigna del sistema portale ipotalamo-ipofisario. Tale rete di capillari ha lo scopo di isolare la circolazione tra ipotalamo e ipofisi dal resto dell’organismo.
I fattori di rilascio, rilasciati dall’ipotalamo, devono raggiungere solo l’ipofisi e non entrare in contatto con altri punti del nostro organismo.
Il sistema portale ipotalamo ipofisario è la ree di capillari che fornisce un adeguato apporto ematico all’eminenza mediana, al peduncolo ipofisario e all’ipofisi e ha un ruolo chiave nel trasporto dei neurormoni ipotalamici verso l’adenoipofisi.
In breve: l’ipotalamo produce neuropeptidi che sono necessari a controllare l’attività endocrina dell’adenoipofisi. Attraverso il sistema portale (rete capillare che circonda l’ipofisi, il peduncolo e arriva all’ipotalamo) si impedisce ai neuropeptidi prodotti dall’ipotalamo di entrare nel circolo sistemico, ma si permette agli stessi neuropeptidi di andare direttamente all’adenoipofisi.
Si tratta di una rete capillare chiusa: parte dall’ipotalamo e arriva all’adenoipofisi.
L’adenoipofisi produce degli ormoni, questi ormoni non restano nel circolo portale, devono entrare nella circolazione sistemica per giungere gli organi bersaglio che possono essere anche molto lontani. Tali ormoni quindi vanno in altri capillari (non nei capillari del sistema portale ipotalamo ipofisario), capillari che sono diretti nel circolo sistemico (ovvero nella grande circolazione).
Analisi anatomica dell’ipotalamo – l’apparato endocrino
L’ipotalamo è costituito da neuroni che svolgono un duplice ruolo:
- producono neuropeptidi che controllano l’azione adenoipofisi
- costituiscono la neuroipofisi con gli assoni dei neuroni ipotalamici
Nel primo caso, attraverso i neuroni che si trovano a livello del nucleo sopraottico e paraventricolare della regione sopraottica, si vanno a produrre degli ormoni che stimolano o inibiscono il rilascio degli ormoni ipofisari. Questi fattori vengono definiti fattori IH che sono fattori di inibizione (inhibition factors) inibiscono l’azione della adenoipofisi, fattori definiti di rilascio RH (release factor) che stimolano l’azione dell’adenoipofisi.
Questi fattori, quindi, si definiscono RH o IH se stimolano o inibiscono l’adenoipofisi, le due sigle RH e IH sono generalmente precedute dall’iniziale dell’ormone controllato. Ad esempio GRH sta per fattore di rilascio dell’ormone della crescita. Growth hormone releasing hormone.
Generalmente tutti gli ormoni prodotti dall’adenoipifisi hanno un relativo fattore di rilascio ed un fattore inibente.
Nuclei ipotalamici
In altre zone dell’ipotalamo (nucleo sopraottico ad esempio) i nuclei magnocellulari). Sono i nuclei dei neuroni che proiettano i loro assono a livello della neuroipofisi, formando la stessa neuroipofisi e rilasciando due ormoni che sono l’ossitocina e l’ADH.
L’ossitocina è un ormone che viene prodotto al momento del parto, stimola la contrazione della muscolatura liscia dell’utero.
L’ormone ADH (ormone antidiuretico o vasopressina) ha come organo bersaglio il rene. Questo ormone controlla il riassorbimento dell’acqua facoltativo a livello del rene.
Ormoni prodotti dall’ipotalamo
Gli ormoni prodotti dall’ipotalamo sono:
GHRH: Regola la secrezione di GH da parte della adenoipofisi. Prodotto nel nucleo arcuato.
Somatostatina: Inibisce la secrezione di GH e TSH della adenoipofisi. Prodotto nel nucleo
arcuato, paraventricolare e ventromediale. Inibisce anche la secrezione del pancreas endocrino.
GnRH (detto anche LHRH): Gonadotropin releasing hormone: stimola secrezione di LH e
FSH.
TRH: Stimola secrezione di TSH, inibisce secrezione di GH e prolattina.
CRH: Stimola la secrezione di ACTH dalla adenoipofisi, regola la risposta allo stress.
Dopamina: Inibisce la secrezione di prolattina da parte delle cellule lactotrope.
Ipotalamo funzioni non endocrine
L’ipotalamo ha anche funzione che non sono endocrine.
Si tratta di una porzione del sistema nervoso, quindi, ha anche funzioni nervose:
- Temperatura corporea/sudorazione
Nell’ipotalamo esistono centri termoregolatori che regolano la temperatura con meccanismi di feedback.
La temperatura è regolata con meccanismi di feedback. - Appetito
A livello del nucleo ventromediale è localizzato il centro della sazietà. Il centro della fame è invece localizzato a livello dell’ipotalamo laterale. - Bilancio elettrolitico
Il bilancio elettrolitico viene regolato dal centro antidiuretico che promuove il rilascio di ADH, e dal centro della sete che, invece, è responsabile della sensazione di sete. - regolazione della memoria
A livello dell’ipotalamo vi sono strutture nervose che hanno lo scopo di regolare la memoria - regolazione cardiovascolare
Se l’area preottica dell’ipotalamo viene stimolata si causa bradicardia e ipotensione. La lesione dell’area preottica dell’ipotalamo causa ipertensione. - funzione gastrointestinale, connettendosi con il nervo vago, l’ipotalamo è in grado di regolare la fase cefalica della digestione
- ritmo circadiano
Il ritmo circadiano si instaura tra luce e buio. I neuroni sono in grado di riconoscere le intensità luminose.
La luce viene associata al diurno, mentre il buio viene associato al notturno.
Il ritmo circadiano ci permette di comprendere quando è il momento di riposare e quando è il momento di stare svegli. Cambiando fuso orario si ha un disequilibrio di ritmo circadiano.
Analisi anatomica dell’Ipofisi
L’ipofisi si chiama anche ghiandola pituitaria e appartiene al sistema endocrino. L’ipofisi è una ghiandola endocrina minuta (pesa circa 0,5 grammi, di forma ovale) congiunta al Sistema Nervoso Centrale attraverso il peduncolo ipofisario.
L’ipofisi è situata al di sotto del chiasma ottico (il punto preciso in cui si trova l’ipofisi è la sella turcica). L’ipofisi è circondata da una meninge, la duramadre, la meninge più esterna.
L’ipofisi è suddivisa in due porzioni:
- lobo anteriore o adenoipofisi definita anche ipofisi anteriore (ghiandola endocrina)
- lobo posteriore neuroipofisi definita anche ipofisi posteriore (sistema nervoso)
L’adenoipofisi è invece la porzione endocrina, la vera e propria ghiandola endocrina, ha una derivazione di tipo epiteliale. Si origina a livello embrionale dal recesso faringeo. L’adenoipofisi è connessa all’asse ipotalamo attraverso l’infundibolo.
La neuroipofisi è la parte di derivazione nervosa. Deriva dagli assoni e terminali sinaptici dei neuroni con il nucleo localizzati a livello dell’ipotalamo. Dal punto di vista embrionale origina dal pavimento del diencefalo.
Struttura microscopica dell’ipofisi anteriore e posteriore
Le differenze tra i due lobi si notano ovviamente anche a livello microscopico.
A livello dell’ipofisi posteriore / neuroipofisi (sistema nervoso) sono presenti fibre nervose ovvero gli assoni dei neuroni. Si tratta di assoni non-mielinizzati. L’ipofisi posteriore rilascia due ormoni prodotti a livello dell’ipotalamo: l’ADH e l’ossitocina che ha come organo bersaglio utero e ghiandola mammaria nella donna, nel maschio la muscolatura liscia del dotto referente e la prostrata. Questi ormoni attraverso l’assone vengono convogliati nella neuroipofisi, dove si immagazzinano e al momento opportuno vengono rilasciati. la neuroipofisi rilascia solo gli ormoni prodotti a livello dei nuclei che sono a livello dell’ipotalamo.
A livello dell’ipofisi anteriore sono presenti cellule endocrine responsabili della produzione di diversi ormoni. Queste cellule vengono classificate, durante studi citologici e istologici, a seconda della loro capacità di colarsi con coloranti basici o acidi (cellule basofile o cellule acidofile), producono sette ormoni. (vedi lista). L’ipofisi anteriore produce e rilascia ormoni.
Vascolarizzazione dell’ipofisi
Dal poligono di Willis parte l’arteria ipofisaria superiore che si dirama in due arterie arteria ipofisaria superiore e arteria ipofisaria inferiore. Queste arterie vanno ad irrorare l’ipofisi scendendo lungo il peduncolo ipofisario.
L’ipofisi è irrorata anche da un altro rame che parte direttamente dalla carotide interna: l’arteria ipofisaria inferiore. L’arteria ipofisaria inferiore si suddivide in due ulteriori arterie che vanno ad irrorare una il lobo superiore e l’altra il lobo inferiore.
Nella vascolarizzazione dell’ipofisi e dell’ipotalamo non sono presenti i vasi linfatici, gli ormoni entrano direttamente nei capillari e nel circolo sanguigno.
Analisi anatomica dell’Epifisi (o ghiandola Pineale) – l’apparato endocrino
L’epifisi o ghiandola pineale è una ghiandola endocrina di piccolissime dimensioni congiunta al Sistema Nervoso Centrale.
E’ conosciuta come il terzo occhio, il motivo di questa definizione è che mentre nei mammiferi questa ghiandola produce ormoni, negli uccelli ha una funzione foto recettrice e quindi è stimolata dalla luce.
E’ localizzata a livello posteriore del diencefalo. Nonostante sia una ghiandola molto piccola, è molto vascolarizzata, rilascia ormoni che devono andare nel circolo del sangue.
L’epifisi contiene cellule secernenti, si chiamano pinealociti, producono due ormoni: la melatonina e serotonina.
- regolano il ritmo del sonno (indicano al nostro organismo il fotoperiodo in cui siamo)
- regolano il tono di umore
La produzione di melatonina e serotonina è ciclica, i due ormoni regolano il ritmo circadiano (sonno e veglia).
La produzione è opposta, se è presente la melatonina è assente la serotonina e viceversa.
La melatonina regola il sonno, il picco della sua produzione si ha nelle ore notturne.
La serotonina regola la veglia, quindi il picco della produzione di serotonina si ha nelle ore diurne.
Sono ormoni che regolano quindi il ciclo circadiano e il sonno veglia.
Nei primi momenti del mattino la produzione dell’ormone cortisolo facilita il risveglio perchè ci da lo stimolo della fame, lavorando in modo sinergico con la produzione di serotonina, prepara l’organismo alle funzioni quotidiane. La serotonina viene anche definita ormone della felicità, serve a regolare l’umore ed in particolare dona buon umore.
Lo studio dell’apparato endocrino continua con lo studio della tiroide e della sua anatomia.