Il sistema endocrino: organizzazione strutturale e funzionale

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Il sistema endocrino, insieme al sistema nervoso, rappresenta uno dei maggiori sistemi di regolazione dell’organismo in quanto regola e coordina l’attività di tutte le altre strutture del corpo.

Caratteristiche del sistema endocrino

Il sistema endocrino è composto dalle ghiandole endocrine e da cellule endocrine specializzate localizzate in tutto l’organismo.

In particolare, le ghiandole endocrine secernono nel circolo ematico piccole quantità di messaggeri chimici, detti ormoni. Essi viaggiano a distanza dalla loro fonte attraverso il circolo ematico sistemico sino a siti specifici detti tessuti bersaglio stimolando una risposta specifica. Quindi, il termine endocrino, che deriva dal greco “endo” (dentro) e “crino” (secernere), descrive perfettamente questo sistema.

Principali ghiandole e tessuti costituenti il sistema endocrino
Figura 1 – Principali ghiandole e tessuti costituenti il sistema endocrino [credits: doveecomemicuro]

Ovviamente, le ghiandole endocrine non devono essere confuse con quelle esocrine. Difatti, le ghiandole esocrine hanno dotti che portano le loro secrezioni all’esterno dell’organismo o in un organo cavo, come lo stomaco o l’intestino. Esempi di secrezioni esocrine sono la saliva, il sudore, il latte e gli enzimi digestivi.

Ghiandola esocrina ed endocrina a confronto
Figura 2 – Ghiandola esocrina ed endocrina a confronto [credits: medicinaonline]

Classi di messaggeri chimici

L’organismo possiede una notevole capacità di mantenere l’omeostasi nonostante debba coordinare le attività di più di 75 miliardi di cellule.

Specificamente, il principale mezzo con cui si attua questo coordinamento è tramite i messaggeri chimici, alcuni dei quali sono prodotti nel sistema nervoso ed altri in quello endocrino. In particolare, la maggior parte di essi è prodotta da raggruppamenti di cellule specifiche o da ghiandole.

Nello specifico, distinguiamo diverse tipologie di messaggeri:

  • Autocrini che stimolano la cellula che li secerne. Un esempio è determinato dagli eicosanoidi;
  • Paracrini che agiscono localmente su cellule vicine a quelle che li hanno secreti. Un esempio è l’istamina, rilasciata da alcuni leucociti durante le reazioni allergiche. In particolare, essa stimola la vasodilatazione dei vasi ematici circostanti;
  • Neurotrasmettitori che costituiscono messaggeri chimici secreti dai neuroni ed attivano una cellula adiacente, sia essa un altro neurone, una cellula muscolare o una cellula ghiandolare. Ne sono esempi l’acetilcolina e l’adrenalina;
  • Endocrini che vengono secreti nel circolo ematico da determinate ghiandole e cellule che, nel loro complesso, rappresentano il sistema endocrino. Questi messaggeri chimici agiscono su cellule distanti dalla loro fonte. Ne sono esempi gli ormoni tiroidei, l’ormone della crescita, l’insulina, l’adrenalina, gli estrogeni, il progesterone, il testosterone e le prostaglandine.

Gli ormoni

Il termine ormone deriva dalla parola greca hormon, che significa “mettere in movimento“. Gli ormoni sono molecole molto potenti, che condividono caratteristiche comuni.

Caratteristiche generali degli ormoni

Gli ormoni condividono diverse caratteristiche:

  1. Stabilità. Affinché gli ormoni possano attivare i loro bersagli in maniera continua, essi devono restare attivi in circolo abbastanza a lungo da arrivare alle cellule bersaglio. In particolare, la durata di un determinato ormone varia in base alla sua natura chimica. Nella fattispecie, la durata di un ormone può essere espressa come emivita, ovvero la quantità di tempo necessaria per la rimozione dalla circolazione e l’escrezione del 50% della quantità di ormone circolante;
  2. Comunicazione. Gli ormoni devono essere in grado di interagire con i loro tessuti bersaglio in maniera specifica per attivare una serie coordinata di eventi;
  3. Distribuzione. Gli ormoni sono trasportati dalla circolazione ematica a molti siti e quindi hanno la possibilità di attivare qualsiasi cellula nell’organismo, comprese quelle lontane dal loro sito di produzione. Però, possono rispondere solo le cellule che esprimono il recettore specifico.

Poiché gli ormoni sono trasportati dal sangue, in cui circolano molti enzimi idrolitici, alcuni di essi hanno bisogno di assistenza per poter arrivare integri al loro bersaglio prima di essere degradati. Ancora, altri ormoni hanno bisogno di essere trasportati perché la loro natura chimica non consente loro di dissolversi nel sangue. Però, quando sono legati ad una proteina diventano più idrosolubili.

Ormoni legati ed ormoni liberi

Specificamente, gli ormoni che devono essere trasportati si legano a proteine del sangue denominate proteine leganti (binding proteins) e si chiamano pertanto ormoni legati (bound hormones). Gli ormoni si legano solo a proteine leganti specifiche. Per esempio, gli ormoni tiroidei si legano alla transtiretina; invece, il testosterone alla globulina legante il testosterone; ancora, il progesterone si lega alla globulina legante il progesterone.

Inoltre, il legame degli ormoni alle binding proteins è reversibile. Gli ormoni si dissociano dalle loro proteine leganti a livello dei loro tessuti bersaglio divenendo ormoni liberi (free hormones). E’ importante rilevare che alcuni ormoni esistono sempre nella loro forma libera perché non hanno proteine leganti specifiche a cui legarsi.

Quindi, alcuni ormoni sono “sempre liberi”, mentre altri sono “a volte liberi”. In particolare, l’affinità della proteina legante per il suo ormone determina la concentrazione di ormone libero. Il legame reversibile degli ormoni è importante perché solo la forma libera degli ormoni è in grado di diffondere attraverso le pareti dei capillari e legarsi ai tessuti bersaglio. Quindi, gli ormoni legati agiscono da serbatoio ormonale.

Funzioni del sistema endocrino

Il sistema endocrino regola molteplici funzioni, in particolare:

  • Regolazione del metabolismo;
  • Controllo dell’alimentazione e della digestione;
  • Sviluppo tissutale;
  • Regolazione ionica. In particolare, il sistema endocrino interviene nella regolazione del pH ematico e dei livelli di Na+ K+ e Ca2+ nel sangue;
  • Regolazione del bilancio idrico controllando la concentrazione di soluti nel sangue;
  • Regolazione della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna;
  • Controllo della glicemia ed altre sostanze nutritive;
  • Controllo della funzione riproduttiva;
  • Contrazioni uterine ed emissione del latte. Nella fattispecie, il sistema endocrino regola le contrazioni dell’utero durante il parto e favorisce l’emissione del latte dalla ghiandola mammaria durante l’allattamento;
  • Regolazione del sistema immunitario. In particolare, il sistema endocrino interviene nel controllo della produzione delle cellule immunitarie.

Ipofisi ed ipotalamo

Il sistema endocrino ed il sistema nervoso regolano e coordinano l’omeostasi. L’ipofisi e l’ipotalamo rappresentano le principali sedi di interazione tra i due sistemi.

Ipofisi ed ipotalamo
Figura 3 – Ipofisi ed ipotalamo [credits: superagatoide]

Difatti, l’ipotalamo regola l’attività secretoria dell’ipofisi in risposta a stimoli di diversa natura sia nervosi che emozionali.

Struttura dell’ipofisi

La ghiandola pituitaria è collegata alla base del cervello, appena al di sotto dell’ipotalamo. Essa è situata nella sella turcica dell’osso sfenoide ed ha le dimensioni di un pisello, con un diametro di circa 1 cm e un peso che oscilla tra 0,5 e 1 gr.

E’ connessa tramite un peduncolo detto infundibolo alla porzione inferiore dell’ipotalamo. L’ipofisi può essere suddivisa in due lobi: uno anteriore, detto adenoipofisi, è uno posteriore, detto neuroipofisi.

Giovanna Spinosa

Fonti

  • Vanputte, Regan, Russo “Anatomia umana“. Seeley, IV edizione.

Crediti delle immagini

  • Figura 1: https://www.doveecomemicuro.it/enciclopedia/anatomia/sistema-endocrino-metabolico;
  • Immagine 2: https://medicinaonline.co/2017/02/16/differenza-tra-ghiandola-esocrina-ed-endocrina-con-esempi/;
  • Figura 3: http://superagatoide.altervista.org/ipofisi.html.
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