Controllo dell’attività endocrina

Controllo dell’attività endocrina

Gli effetti fisiologici degli ormoni dipendono in gran parte dalla loro concentrazione nel sangue e nel liquido extracellulare. Quasi inevitabilmente, la malattia si verifica quando le concentrazioni ormonali sono troppo alte o troppo basse, e un controllo preciso sulle concentrazioni circolanti di ormoni è quindi cruciale.,

La concentrazione di ormone come visto dalle cellule bersaglio è determinata da tre fattori:

• Tasso di produzione: La sintesi e la secrezione di ormoni sono l’aspetto più altamente regolato del controllo endocrino. Tale controllo è mediato da circuiti di feedback positivi e negativi, come descritto di seguito in modo più dettagliato.
• Tasso di consegna: un esempio di questo effetto è il flusso di sangue verso un organo bersaglio o un gruppo di cellule bersaglio: l’alto flusso sanguigno fornisce più ormone rispetto al basso flusso sanguigno.,
• Tasso di degradazione ed eliminazione: Gli ormoni, come tutte le biomolecole, hanno tassi caratteristici di decadimento e vengono metabolizzati ed escreti dal corpo attraverso diverse vie. Chiudere la secrezione di un ormone che ha un halflife molto breve fa sì che la concentrazione di ormone circolante precipiti, ma se la metà biologica di un ormone è lunga, le concentrazioni efficaci persistono per qualche tempo dopo la cessazione della secrezione.,

Controllo di feedback della produzione ormonale

I circuiti di feedback sono alla base della maggior parte dei meccanismi di controllo in fisiologia e sono particolarmente importanti nel sistema endocrino. Casi di feedback positivo si verificano certamente, ma il feedback negativo è molto più comune.

Il feedback negativo è visto quando l’uscita di un percorso inibisce gli ingressi al percorso. Il sistema di riscaldamento della tua casa è un semplice circuito di feedback negativo., Quando il forno produce abbastanza calore per elevare la temperatura al di sopra del set point del termostato, il termostato viene attivato e si spegne il forno (il calore si sta alimentando negativamente sulla fonte di calore). Quando la temperatura scende di nuovo sotto il set point, il feedback negativo è andato, e il forno si riaccende.

I cicli di feedback sono ampiamente utilizzati per regolare la secrezione di ormoni nell’asse ipotalamo-ipofisi. Un importante esempio di un ciclo di feedback negativo è visto nel controllo della secrezione di ormone tiroideo., Gli ormoni tiroidei tiroxina e triiodotironina (“T4 e T3”) sono sintetizzati e secreti dalle ghiandole tiroidee e influenzano il metabolismo in tutto il corpo. I meccanismi di base per il controllo in questo sistema (illustrati a destra) sono:

• I neuroni nell’ipotalamo secernono l’ormone di rilascio della tiroide (TRH), che stimola le cellule dell’ipofisi anteriore a secernere l’ormone stimolante la tiroide (TSH).
• Il TSH si lega ai recettori delle cellule epiteliali nella ghiandola tiroidea, stimolando la sintesi e la secrezione degli ormoni tiroidei, che colpiscono probabilmente tutte le cellule del corpo.,
• Quando le concentrazioni ematiche di ormoni tiroidei aumentano al di sopra di una certa soglia, i neuroni che secernono TRH nell’ipotalamo sono inibiti e smettono di secernere TRH. Questo è un esempio di “feedback negativo”.

L’inibizione della secrezione di TRH porta all’arresto della secrezione di TSH, che porta all’arresto della secrezione dell’ormone tiroideo. Poiché i livelli di ormone tiroideo decadono al di sotto della soglia, il feedback negativo viene alleviato, la secrezione di TRH ricomincia, portando alla secrezione di TSH.,

Un altro tipo di feedback è visto nei sistemi endocrini che regolano le concentrazioni di componenti del sangue come il glucosio. Bere un bicchiere di latte o mangiare un candy bar e si verificherà la seguente serie (semplificata) di eventi:

• Il glucosio dal lattosio o dal saccarosio ingerito viene assorbito nell’intestino e il livello di glucosio nel sangue aumenta.
• L’aumento della concentrazione di glucosio nel sangue stimola le cellule endocrine del pancreas a rilasciare insulina.,
• L’insulina ha l’effetto principale di facilitare l’ingresso di glucosio in molte cellule del corpo – di conseguenza, i livelli di glucosio nel sangue diminuiscono.
• Quando il livello di glucosio nel sangue diminuisce sufficientemente, lo stimolo per il rilascio di insulina scompare e l’insulina non viene più secreta.

Numerosi altri esempi di circuiti di feedback endocrini specifici sono presentati nelle sezioni su specifici ormoni o organi endocrini.,

Profili ormonali: Concentrazioni nel tempo

Una conseguenza importante dei controlli di feedback che governano le concentrazioni ormonali e il fatto che gli ormoni hanno una durata limitata o halflife è che la maggior parte degli ormoni sono secreti in “impulsi”. Il seguente grafico descrive le concentrazioni di ormone luteinizzante nel sangue di un cane femmina per un periodo di 8 ore, con campioni raccolti ogni 15 minuti:

La natura pulsante della secrezione di ormone luteinizzante in questo animale è evidente., L’ormone luteinizzante è secreto dall’ipofisi anteriore e coinvolto criticamente nella funzione riproduttiva; la frequenza e l’ampiezza degli impulsi sono molto diverse nelle diverse fasi del ciclo riproduttivo.

Con riferimento all’endocrinologia clinica, l’esame del grafico dovrebbe anche dimostrare la cautela necessaria nell’interpretazione dei dati endocrini basati su campioni isolati.

Un modello pulsatile della secrezione è veduto per virtualmente tutti gli ormoni, con le variazioni nelle caratteristiche di impulso che riflettono gli stati fisiologici specifici., Oltre agli impulsi a breve termine discussi qui, oscillazioni temporali a lungo termine o ritmi endocrini sono anche comunemente osservati e indubbiamente importanti sia negli stati normali che patologici.