Concetti di biologia – 1a edizione canadese

Ghiandole endocrine

Le ghiandole endocrine secernono ormoni nel fluido interstiziale circostante; questi ormoni si diffondono poi nel sangue e sono trasportati a vari organi e tessuti del corpo. Le ghiandole endocrine includono l’ipofisi, la tiroide, le paratiroidi, le ghiandole surrenali, le gonadi, la pineale e il pancreas.

L’ipofisi, talvolta chiamata ipofisi, si trova alla base del cervello (Figura 11.23 a). È attaccata all’ipotalamo. Il lobo posteriore immagazzina e rilascia l’ossitocina e l’ormone antidiuretico prodotti dall’ipotalamo. Il lobo anteriore risponde agli ormoni prodotti dall’ipotalamo producendo i propri ormoni, la maggior parte dei quali regolano altre ghiandole che producono ormoni.

L’ipofisi anteriore produce sei ormoni: ormone della crescita, prolattina, ormone stimolante la tiroide, ormone adrenocorticotropo, ormone stimolante il follicolo e ormone luteinizzante. L’ormone della crescita stimola le attività cellulari come la sintesi delle proteine che promuovono la crescita. La prolattina stimola la produzione di latte da parte delle ghiandole mammarie. Gli altri ormoni prodotti dall’ipofisi anteriore regolano la produzione di ormoni da altri tessuti endocrini (Tabella 11.1). L’ipofisi posteriore è significativamente diversa nella struttura dall’ipofisi anteriore. È una parte del cervello, che si estende in basso dall’ipotalamo, e contiene soprattutto fibre nervose che si estendono dall’ipotalamo all’ipofisi posteriore.

La tiroide è situata nel collo, appena sotto la laringe e davanti alla trachea (Figura 11.23 b). È una ghiandola a forma di farfalla con due lobi che sono collegati. Le cellule del follicolo tiroideo sintetizzano l’ormone tiroxina, noto anche come T4 perché contiene quattro atomi di iodio, e la triiodotironina, nota anche come T3 perché contiene tre atomi di iodio. T3 e T4 sono rilasciati dalla tiroide in risposta all’ormone stimolante la tiroide prodotto dall’ipofisi anteriore, e sia T3 che T4 hanno l’effetto di stimolare l’attività metabolica nel corpo e aumentare l’uso di energia. Un terzo ormone, la calcitonina, è anche prodotto dalla tiroide. La calcitonina viene rilasciata in risposta all’aumento delle concentrazioni di ioni calcio nel sangue e ha l’effetto di ridurre tali livelli.

La maggior parte delle persone ha quattro ghiandole paratiroidi; tuttavia, il numero può variare da due a sei. Queste ghiandole si trovano sulla superficie posteriore della tiroide (Figura 11.23 b).

Le ghiandole paratiroidi producono l’ormone paratiroideo. L’ormone paratiroideo aumenta le concentrazioni di calcio nel sangue quando i livelli di ioni calcio scendono al di sotto del normale.

Le ghiandole surrenali si trovano sulla parte superiore di ogni rene (Figura 11.23 c). Le ghiandole surrenali sono costituite da una corteccia surrenale esterna e da un midollo surrenale interno. Queste regioni secernono diversi ormoni.

La corteccia surrenale produce mineralocorticoidi, glucocorticoidi e androgeni. Il principale mineralocorticoide è l’aldosterone, che regola la concentrazione di ioni nelle urine, nel sudore e nella saliva. Il rilascio di aldosterone dalla corteccia surrenale è stimolato da una diminuzione delle concentrazioni ematiche di ioni sodio, del volume del sangue o della pressione sanguigna, o da un aumento dei livelli di potassio nel sangue. I glucocorticoidi mantengono adeguati livelli di glucosio nel sangue tra i pasti. Controllano anche la risposta allo stress aumentando la sintesi del glucosio dai grassi e dalle proteine e interagiscono con l’epinefrina per causare la vasocostrizione. Gli androgeni sono ormoni sessuali prodotti in piccole quantità dalla corteccia surrenale. Normalmente non influenzano le caratteristiche sessuali e possono integrare gli ormoni sessuali rilasciati dalle gonadi. Il midollo surrenale contiene due tipi di cellule secretorie: una che produce epinefrina (adrenalina) e un’altra che produce norepinefrina (noradrenalina). L’epinefrina e la noradrenalina causano cambiamenti immediati e a breve termine in risposta a fattori di stress, inducendo la cosiddetta risposta di lotta o fuga. Le risposte includono un aumento della frequenza cardiaca, della frequenza respiratoria, delle contrazioni del muscolo cardiaco e dei livelli di glucosio nel sangue. Accelerano anche la ripartizione del glucosio nei muscoli scheletrici e dei grassi immagazzinati nel tessuto adiposo, e reindirizzano il flusso sanguigno verso i muscoli scheletrici e lontano dalla pelle e dai visceri. Il rilascio di epinefrina e norepinefrina è stimolato da impulsi neurali del sistema nervoso simpatico che hanno origine nell’ipotalamo.

Il pancreas è un organo allungato situato tra lo stomaco e la parte prossimale dell’intestino tenue (Figura 11.23 d). Contiene sia cellule esocrine che espellono gli enzimi digestivi sia cellule endocrine che rilasciano ormoni.

Le cellule endocrine del pancreas formano gruppi chiamati isolotti pancreatici o isolotti di Langerhans. Tra i tipi di cellule di ogni isolotto pancreatico ci sono le cellule alfa, che producono l’ormone glucagone, e le cellule beta, che producono l’ormone insulina. Questi ormoni regolano i livelli di glucosio nel sangue. Le cellule alfa rilasciano il glucagone quando i livelli di glucosio nel sangue diminuiscono. Quando i livelli di glucosio nel sangue aumentano, le cellule beta rilasciano insulina. Il glucagone causa il rilascio di glucosio nel sangue dal fegato, e l’insulina facilita l’assorbimento del glucosio da parte delle cellule del corpo.

Le gonadi – i testicoli maschili e le ovaie femminili – producono ormoni steroidei. I testicoli producono androgeni, il testosterone è il più importante, che permettono lo sviluppo delle caratteristiche sessuali secondarie e la produzione di cellule spermatiche. Le ovaie producono estrogeni e progesterone, che causano caratteristiche sessuali secondarie, regolano la produzione di uova, controllano la gravidanza e preparano il corpo al parto.

Ci sono diversi organi le cui funzioni primarie non sono endocrine ma che possiedono anche funzioni endocrine. Questi includono il cuore, i reni, l’intestino, il timo e il tessuto adiposo. Il cuore ha cellule endocrine nelle pareti degli atri che rilasciano un ormone in risposta all’aumento del volume del sangue. Esso provoca una riduzione del volume del sangue e della pressione sanguigna, e riduce la concentrazione di Na+ nel sangue.

Il tratto gastrointestinale produce diversi ormoni che aiutano la digestione. Le cellule endocrine si trovano nella mucosa del tratto gastrointestinale, nello stomaco e nell’intestino tenue. Esse innescano il rilascio di succhi gastrici, che aiutano a scomporre e digerire il cibo nel tratto gastrointestinale.

Anche i reni hanno una funzione endocrina. Due di questi ormoni regolano le concentrazioni di ioni e il volume o la pressione del sangue. L’eritropoietina (EPO) è rilasciata dai reni in risposta a bassi livelli di ossigeno. L’EPO innesca la formazione di globuli rossi nel midollo osseo. L’EPO è stato usato dagli atleti per migliorare le prestazioni. Ma il doping di EPO ha i suoi rischi, poiché addensa il sangue e aumenta lo sforzo sul cuore; aumenta anche il rischio di coaguli di sangue e quindi di attacchi cardiaci e ictus.

Il timo si trova dietro lo sterno. Il timo produce ormoni chiamati timosine, che contribuiscono allo sviluppo della risposta immunitaria nei bambini. Il tessuto adiposo, o tessuto grasso, produce l’ormone leptina in risposta all’assunzione di cibo. La leptina produce una sensazione di sazietà dopo aver mangiato, riducendo la voglia di mangiare ancora.