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Il sistema endocrino Ipotalamo e ipofisi
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Fisiologia Umana C. Capelli
Autunno 2019
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Obiettivi1.0 Ipotalamo ed ipofisi1.1 Ipotalamo – Ipofisi: il sistema portale2.0 Ormoni dell’ipofisi posteriore3.0 Controllo ipotalamico dell’ipofisi
anteriore3.1 Ormoni tropici dell’ipofisi4.0 Struttura cellulare dell’adenoipofisi5.0 Regolazione dell’ipofisi anteriore5.1 Bursts e ritmo della secrezione6.0 Ormoni dell’ipofisi anteriore6.1 Tropine specifiche6.2 GH – L’ormone della crescita6.3 Azioni del GH6.4 Crescita e GH6.5 GH ed esercizio muscolare7.0 Ormoni ipofisotropici e dell’ipofisi
anteriore – veduta d’insieme
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1.0 Ipotalamo ed ipofisi
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1. Adenoipofisi (ipofisi anteriore) - Tessuto endocrino: le neurosecrezioni ipotlamiche interagiscono con le cellule dell’adenoipofici e controlalno produzione/rilascio degli ormoni
2. Neuroipofisi (ipofisi posteriore) – Tessuto Nervoso: è un estensione del sistema nervoso e consiste di assoni amielenici di neuroni ipotalamici is an extension of the nervous system and consists of the amyeliniic axons of hypothalamic neurons che rilasciano ormoni nel sangue
3. Ipotalamo: • Assoni dai n. sovraottico e paraventricolare
raggiungono, attraverso l’infundibulo, i capillari dell’ipofisi post.e • Veri e propri ormoni (ADH, ossitocina)
• Assoni all’eminenza mediana • Statine o fattori di attivazione che
regolano la produzione degli ormoni dell’iposifi ant.e
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1.1 Ipotalamo – Ipofisi: il sistema portale
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1. Sistema vasale portale con la rete mirabilis dei capillari sinusoidali
• Plesso capillare primario che
riceve fattori stimolanti/inibenti dall’ipotalamo
• Vasi portali ai capillari sinusoidali
• In questo modo, i neuro-secreti ipotalamici possono giungere rapidamenet alle cellule ipofisarie
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2.0 Ormoni dell’ipofisi posteriore
• L’ipofisi posteriore non sintetizza I suoi due ormoni; li secerne.
1. Ossitocina
1. Stimola la contrazione delle cellule mioepiteliali della ghiandola mammaria
2. Stimola la contrazione del muscolo uterino (viene utilizzato per indurre il parto)
3. Ossitocina e ADH condividono una struttura chimica molto simile e possono competere sullo stesso recettore. Pertanto, l'ossitocina può causare ritenzione idrica (gravidanza, terapia)
4. Uomini e donne hanno la stessa concentrazione di ossitocina, ma gli estrogeni promuovono il legame tra ossitocina e recettore
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2.0 Ormoni dell’ipofisi posteriore
2. ADH (Vasopressina)
• E’ secreta in risposta a variazioni dell’osmolarità plasmatica (aumento) e del volume plasmatico (diminuzione) (vedi Fisiologia renale)
1. Ritenzione di acqua (promuove il riassorbimento idrico a livello renale)
2. Vasocostrizione e aumento della PAM (agisce sul muscolo liscio delle arteriole sistemiche; è uno dei fattori estrinseci che controllano il tono del muscolo liscio arteriolare)
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3.0 Controllo ipotalamico dell’ipofisi anteriore
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• L’ipotalamo invia “messaggi” all’ipoifisi mediante degli ormoni fisiotropici (e. g. TRH ! attiva il rilascio di TSH; GnRH ! attiva il rilascio di gonadotropine; GIH ! attiva il rilascio di GH)
• Essi sono il primo stadio di una sequenza di tre ormoni (un’eccezione, dopamina)
• Controllo a feedback negativo del rilascio • Circuito breve distanza: ipotalamo - ipotalamo • Circuito media distanza: ipofisi - ipotalamo • Circuito lunga distanza: ghiandola -ipotalamo
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3.0 Controllo ipotalamico dell’ipofisi anteriore
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• Controllo a feedback negativo • Circuiti lunghi: la concentrazione
dell'ormone prodotto dall'organo bersaglio inibisce il rilascio di tropine ipofisarie e / o di ormoni ipotalamici ipofisiotropici
• Cicuiti corti: la concentrazione di tropina influenza la produzione di ormoni ipotalamici
• Prolattina: l'ormone in sé agisce sull'ipotalamo per stimolare la secrezione di dopamina che inibisce la secrezione di prolattina
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3.1 Ormoni tropici dell’ipofisi
• Hanno origine in nuclei specifici dell'ipotalamo in risposta alla generazioni di potenziali d'azione
• Sono trasportati dal sistema portale all'ipofisi anteriore
• Il sistema portale assicura che questi ormoni possano raggiungere l'ipofisi anteriore rapidamente
• Una quantità molto piccola di ormone ipotalamico rilasciato da pochi neuroni è in grado di controllare la secrezione ipofisaria
• Legandosi a specifici recettori, stimolano o inibiscono la secrezione di diversi ormoni ipofisari anteriori
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3.1 Ormoni tropici dell’ipofisi
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• GH (ormone della crescita) è sotto il controllo di un ormone inibitore e di un ormone che ne stimola la produzione
• Il GnRH controlla FSH e LH
• La dopamina inibisce la prolattina
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4.0 Struttura cellulare dell’adenoipofisi
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Ormoni glicoproteici
Ormoni proteici
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• La funzione dell’ipofisi anteriore è anche controllata da meccanismi che influenzano i nuclei ipotalamici:
• Il ritmo sonno-veglia (ritmi circadiani)
• Dolore • Richieste energetiche • Emozioni (e. g. lo stress
influenza il ciclo mestruale)
• Funzioni vegetative • Temperatura
5.0 Regolazione dell’ipofisi anteriore
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1. Pulsatilità (Burts) 2. Ritmicità
1. Il ritmo circadiano influenza il rilascio di adenoipofisi (e.g. GH)
2. Implicazioni per il controllo antidoping
5.1 Bursts e ritmo della secrezione
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6.0 Ormoni dell’ipofisi anteriore
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• Otto ormoni, ma solo sei – ormoni proteici – hanno chiare funzioni nell’uomo
• Gli ormoni gonadotropi sono spesso secreti dalle stesse cellule • Beta-lipotropina e beta endorfina: derivano da ACTH, ma hanno un ruolo
fisiologico non ancora del tutto chiaro
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6.1 Tropine specifiche
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• ACTH: Ormone adrenocorticotropo • Organo bersaglio: surrene • Ormoni controllati: cortisolo e aldosterone
• TSH: Tireotropina • Organo bersaglio: tiroide • Ormoni controllati: ormoni tiroidei
• FSH: Ormone stimolante il follicolo • Donna
• Organo bersaglio: ovaio • Ormoni controllati: estrogeni • Produzione di ovociti
• Uomo • Organo bersaglio: testicolo • Spermatogenesi
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6.1 Tropine specifiche
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• LH: Ormone luteinizzante • Donna
• Organo bersaglio: ovaio • Ormoni controllati: estrogeni, progesterone
• Uomo • Organo bersaglio: : testicolo • Ormoni controllati: testosterone
• Abbiamo un solo fattore di rilascio ipotalamico per questi due ormoni (FSH, LH), il GnRH, ormone di rilascio della gonadotropina
• Nelle donne GnRH è secreto ciclicamente
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6.1 Tropine specifiche
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• PRL – Prolattina
• L’organo bersaglio non è un tessuto endocrino ! ghiandole mammarie • Il rilascio di PRL è regulato da fattori ipotalamici che hanno azioni
opposte • Di solito, la produzione e il rilascio sono inibiti • Durante la gravidanza e l’allattamento la secrezione è stimolata e
l’ipofisi può raddoppiare le dimensioni • Effetti: PRL stimla l’ipetrofia degli alveoli mammari, la produzione di
latte, inibisce l’ovulazione • Il rilascio di PRL è stimolato da:
• Suzione • Alti livelli di estrogeni • É influenzato dal sonno, dallo stress…
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6.2 GH – L’ormone della crescita
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• Ormone della crescita Growth hormone (GH) /somatotropina (STH)
• I suoi organi bersaglio non sono ghiandole endocrine • Il suo rilascio è regolato da due fattori ipotalamici con
azioni opposte • somatostatina: IH • GNRH
• Somatomedina IGF1, fattore di crescita insulino-simili
1 prodotto nel fegato in risposta alla produzione ipofisaria di GH
• Controllo produzione GH mediante un sistema di controllo a feedback negativo
• Il rilascio di GH è stimolato da: stress, attività fisica, ipoglicemia, traumi, infezioni, sonno profondo ...
• È piuttosto difficile stabilire valori di riferimento per GH; invece, valutiamo l'IGF1 più stabile
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6.3 Azioni del GH
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• GH è un ormone ANABOLICO • La secrezione diminuisce con l’età
(modificazioni della composizione corporea e della massa muscolare)
• Basso GH nel bambino: Nanismo ipofisario
• Alto GH nel bambino: Gigantismo ipofisario
• Alto GH nell’adurlo: Acromegalia
• Soggetti con deficits in IGF1-IGF2 hanno deficit di crescita anche se il livelli di GH sono normali
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6.4 Crescita e GH
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• Curve di crescita di ratti con somministrazione e in ratti di controllo
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6.5 GH ed esercizio muscolare
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7.0 Ormoni ipofisotropici e dell’ipofisi anteriore – veduta d’insieme