Biologia per i maggiori II

La produzione e il rilascio di ormoni sono controllati principalmente dal feedback negativo. Nei sistemi a feedback negativo, uno stimolo provoca il rilascio di una sostanza; una volta che la sostanza raggiunge un certo livello, invia un segnale che ferma l’ulteriore rilascio della sostanza. In questo modo, la concentrazione di ormoni nel sangue viene mantenuta entro un intervallo ristretto. Per esempio, la quantità di glucosio nel sangue controlla la secrezione di insulina e glucagoni attraverso un feedback negativo.

Nella regolazione ormonale, gli ormoni vengono rilasciati, direttamente da una ghiandola endocrina o indirettamente attraverso l’azione dell’ipotalamo del cervello, che stimola altre ghiandole endocrine a rilasciare ormoni per mantenere l’omeostasi. Gli ormoni attivano le cellule bersaglio, che iniziano i cambiamenti fisiologici che regolano le condizioni del corpo. Quando le condizioni normali sono state recuperate, l’azione correttiva – la produzione di ormoni – viene interrotta. Così, nel feedback negativo, quando la condizione originale (anormale) è stata riparata, o negata, le azioni correttive diminuiscono o si interrompono.

In un altro esempio di regolazione ormonale, l’ipofisi anteriore segnala alla tiroide di rilasciare ormoni tiroidei. L’aumento dei livelli di questi ormoni nel sangue fornisce poi un feedback all’ipotalamo e all’ipofisi anteriore per inibire ulteriori segnalazioni alla tiroide, come illustrato nella figura 1.

Figura 1. L’ipofisi anteriore stimola la tiroide a rilasciare gli ormoni tiroidei T3 e T4. L’aumento dei livelli di questi ormoni nel sangue provoca un feedback all’ipotalamo e all’ipofisi anteriore per inibire ulteriori segnali alla tiroide. (credito: modifica del lavoro di Mikael Häggström)

Stimoli

Ci sono tre meccanismi con cui le ghiandole endocrine sono stimolate a sintetizzare e rilasciare ormoni: stimoli umorali, stimoli ormonali e stimoli neurali.

Stimoli umorali

Il termine “umorale” deriva dal termine “humor”, che si riferisce ai fluidi corporei come il sangue. Uno stimolo umorale si riferisce al controllo del rilascio di ormoni in risposta ai cambiamenti nei fluidi extracellulari come il sangue o la concentrazione di ioni nel sangue. Per esempio, un aumento dei livelli di glucosio nel sangue innesca il rilascio pancreatico di insulina. L’insulina fa scendere i livelli di glucosio nel sangue, il che segnala al pancreas di smettere di produrre insulina in un ciclo di feedback negativo.

Stimoli ormonali

Stimoli ormonali si riferisce al rilascio di un ormone in risposta ad un altro ormone. Un certo numero di ghiandole endocrine rilasciano ormoni quando sono stimolate da ormoni rilasciati da altre ghiandole endocrine. Per esempio, l’ipotalamo produce ormoni che stimolano la porzione anteriore dell’ipofisi. L’ipofisi anteriore a sua volta rilascia ormoni che regolano la produzione di ormoni da parte di altre ghiandole endocrine. L’ipofisi anteriore rilascia l’ormone stimolante la tiroide, che poi stimola la tiroide a produrre gli ormoni T3 e T4. Quando le concentrazioni ematiche di T3 e T4 aumentano, inibiscono sia l’ipofisi che l’ipotalamo in un ciclo di feedback negativo.

Stimoli neurali

In alcuni casi, il sistema nervoso stimola direttamente le ghiandole endocrine a rilasciare ormoni, il che viene definito stimoli neurali. Ricordiamo che in una risposta allo stress a breve termine, gli ormoni epinefrina e norepinefrina sono importanti per fornire gli impulsi di energia necessari al corpo per rispondere. Qui, la segnalazione neuronale dal sistema nervoso simpatico stimola direttamente il midollo surrenale a rilasciare gli ormoni epinefrina e norepinefrina in risposta allo stress.

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