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ENDOCRINOLOGIA SCIENZA CHE STUDIA LE GHIANDOLE A SECREZIONE INTERNA, I LORO PRODOTTI (ORMONI) E GLI EFFETTI DI QUESTI SULLORGANISMO, NELLA FISIOLOGIA E.

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1 ENDOCRINOLOGIA SCIENZA CHE STUDIA LE GHIANDOLE A SECREZIONE INTERNA, I LORO PRODOTTI (ORMONI) E GLI EFFETTI DI QUESTI SULLORGANISMO, NELLA FISIOLOGIA E NELLA PATOLOGIA

2 Ormone Sostanza biologicamente attiva secreta in circolo da una cellula (cellula endocrina) e capace di regolare le funzioni di unaltra cellula posta a distanza (cellula bersaglio)

3 Stimoli esterni SN A B H Azione biologica A feed-back

4 Topografia dellazione ormonale H vaso sanguigno a a)autocrina b b)paracrina cellula secernente c c)sistemica (endocrina) H

5 Proteine di trasporto H H H H H H H: ormone libero (forma attiva) Proteine di trasporto specifiche (TBG, SHBG, IGFBP, CBG) (legame ad alta affinità) Albumina, prealbumina (legame a bassa affinità)

6 Spill-over H1H1 R1R1 Effetto 1 H2H2 R2R2 Effetto 2 Effetto 1 E enzima

7 Classificazione chimica degli ormoni Ormoni proteici o peptidici (ormoni gastroente- rici, ormoni ipofisari, paratormone, calcitonina, etc.) Ormoni steroidei (glicocorticoidi, mineral- corticoidi, ormoni sessuali) Ormoni aminoacido-derivati (catecolamine, ormoni tiroidei) Ormoni derivati dagli acidi grassi (prosta- glandine, etc.)

8 Recettore di superficie Recettore inattivoRecettore attivato azione H Recettore intracellulare (nucleare o citoplasmatico) H

9 R di membrana 2° messaggero azione su proteine nucleari Risposta metabolica tardiva regolazione enzimatica risposta metabolica acuta Ormoni peptidici

10 nucleo + ormone recettore DNA regione di legame gene ormonodipendente mRNA trascrizione proteina specifica azione metabolica trasduzione citoplasma modificazione conformazionale con attivazione

11 Classificazione funzionale dei ligandi recettoriali Agonisti/superagonisti: sostanze capaci di evocare una risposta massimale/sovramassimale rispetto al ligando naturale Agonisti parziali: sostanze che determinano una risposta incompleta, anche in concentrazioni elevate Antagonisti: sostanze che inibiscono la stimolazione recettoriale Inattivi: sostanze prive di effetti funzionali

12 Meccanismi di inattivazione dellazione ormonale Demolizione enzimatica rapida nel sito di azione Trasformazione in altre sostanze meno attive o inattive Escrezione (urine/bile) Feed-back negativo sulla secrezione ormonale Desensibilizzazione

13 Fenomeno per cui lesposizione protratta ad un ligando provoca una attenuazione della risposta biologica allo stimolo Meccanismi: Riduzione dei numero dei recettori accessibili al ligando (down-regulation) Modificazioni dellaffinità del recettore per il ligando o della risposta post-recettoriale allattivazione del recettore

14 Un ormone - molte funzioni: insulina Utilizzazione del glucosio Liposintesi Sintesi proteica Trasporto del potassio Implicazioni: risposta funzionale coordinata alle modificazioni omeostatiche

15 Una funzione - molti ormoni: Controllo dellomeostasi glicemica glucagone epinefrina cortisolo GH insulina Implicazioni: 1. regolazione fine della risposta 2. compensazione in caso di deficit di un ormone

16 stimoliGhiandola periferica ormone Cellule bersaglio effetto rilascio calcio osso PTHes. paratiroide

17 Ghiandole periferiche ormone B Cellule bersaglio effetto SNC ipotalamo (ritmo spontaneo circadiano, ultradiano, infradiano) feed-back ipofisi releasing H ormone A inhibiting H

18 ipotalamo ipofisi SNC + AVP/CRF + ACTH surrene glucocorticoidi GnRH + ovaio testicolo LH/FSH steroidi sessuali PIF - mammella HPRL TRH + tiroide T3, T4 TSH GHRH/somatostatina + - t. bersaglio IGF-1 GH

19 Meccanismi di patologia endocrina Ridotta produzione ormonale Eccessiva produzione ormonale Resistenza allazione ormonale Anomalie del trasporto ormonale Anomalie del metabolismo ormonale Produzione di ormoni anomali

20 Patologie da resistenza della cellula bersaglio Presenza di sostanze interferenti con il legame recettoriale Deficit di sintesi del recettore Difetti post-recettoriali Anomalie strutturali del recettore

21 Esercizio fisico ed endocrinologia Gli ormoni nelladattamento allesercizio fisico Alterazioni nelladattamento allesercizio fisico presenti nella patologia endocrina Effetti benefici dellesercizio fisico nella patologia endocrina La patologia endocrina provocata dallesercizio fisico strenuo Le conseguenze delluso di ormoni in dosi farmacologiche a scopo dopante

22 Esercizio fisico ed endocrinologia Gli ormoni nelladattamento allesercizio fisico Alterazioni nelladattamento allesercizio fisico presenti nella patologia endocrina Effetti benefici dellesercizio fisico nella patologia endocrina La patologia endocrina provocata dallesercizio fisico strenuo Le conseguenze delluso di ormoni in dosi farmacologiche a scopo dopante

23 Sistemi ormonali Funzione riproduttiva Sviluppo e crescita Omeostasi (mantenimento equilibrio) Produzione, uso e stoccaggio energia

24 Esercizio fisico allenamento Tipo di esercizio (intensità, durata,…) Modificazioni ormonali Facilitazione uso del glicogeno muscolare Mantenimento disponibilità substrati per contrazione muscolare Mantenimento flusso di glucosio al SNC Facilitazione glicogenosintesi epatica post-esercizio

25 Principali risposte ormonali allesercizio fisico Aumentano: CRH-ACTH-cortisolo Catecolamine GH Glucagone (PRL) Si riduce: Insulina

26 Principali risposte ormonali allesercizio fisico Aumentano: CRH-ACTH-cortisolo Catecolamine GH Glucagone (PRL) Si riduce: Insulina

27 SISTEMA SIMPATO-ADRENERGICO Caratteristiche: Riceve e integra segnali di varia natura dai centri superiori e dalla periferia E capace di risposte rapidissime Ha un ruolo cruciale nei meccanismi di adattamento omeostatico Ha una componente nervosa (fibre simpatiche) ed una endocrina (midollare surrenalica) I suoi effetti sono mediati dalle catecolamine (noradrenalina e adrenalina)

28 SINTESI DELLE CATECOLAMINE Tirosina Dopa Dopamina Noradrenalina (noreprinefrina) Adrenalina (epinefrina) EFFETTI Terminazioni nervose Surreni

29 COMPONENTI STRESSANTI NELLESERCIZIO FISICO Fisica Metabolica Psico-emotiva

30 ATTIVAZIONE SIMPATICA DURANTE ESERCIZIO Corteccia Attivazione motoneuroni Esercizio fisico Adattamento allo sforzo Attivazione simpatica Centri dellemotività Modificazioni meccaniche e metaboliche

31 ADATTAMENTO ALLESERCIZIO FISICO Sistema nervoso autonomo Apparato endocrino Adattamento cardiovascolare Mobilizzazione riserve energetiche Sintesi proteica Attivazione immunitaria

32 EFFETTI GENERALI DELLE CATECOLAMINE - 1 aumento velocità e forza di contrazione cardiaca ( 1) aumento frequenza cardiaca ( 1) aumento eccitabilità e automaticità cardiaca ( 1) vasocostrizione cute e reni ( )/vasodilatazione muscolare ( 1) aumento pressione sistolica ( ) aumento ( )/riduzione ( ) pressione diastolica aumento secrezione renina e ADH ( 1) riduzione motilità intestinale ( ) aumento tono sfinterico ( ) aumento sudorazione ( ) broncodilatazione ( 2) modulazione contrattilità uterina (contrazione /rilassamento 2) dilatazione pupille ( 1)

33 EFFETTI GENERALI DELLE CATECOLAMINE - 2 modulazione secrezione insulina (riduzione 2/aumento 2) aumento secrezione glucagone ( ) e GH ( ) riduzione sensibilità insulinica ( ) aumento glicogenolisi epatica ( 2) aumento glicogenolisi e glicolisi muscolare ( 2) aumento gluconeogenesi ( 2) aumento lipolisi e chetogenesi ( 1) aumento termogenesi ( 1)

34 ESERCIZIO FISICO (FIGHT AND FLIGHT) Principali effetti mediati dalle catecolamine Adattamento cardiovascolare aumento gittata cardiaca aumento pressione arteriosa aumento flusso muscolare riduzione flusso renale e splancnico (event. cutaneo) Adattamento respiratorio broncodilatazione stimolo centro del respiro Adattamento metabolico aumento glicogenolisi muscolare aumento produzione epatica di glucosio inibizione utilizzazione periferica del glucosio aumento lipolisi aumento chetogenesi

35 FATTORI MODULANTI LA RISPOSTA DELLE CATECOLAMINE ALLESERCIZIO FISICO Età (aumento NA>A) Postura (aumento in ortostatismo) Intensità dello sforzo (aumento relativamente maggiore per carichi di lavoro >70% VO 2 max) Tipo di esercizio (più marcato aumento di A, frequenza cardiaca e pressione nella contrazione isometrica) Durata (ulteriore aumento di A - meccanismo metabolico) Allenamento (riduzione aumento NA) digiuno protratto/chetosi (aumento più marcato) temperatura (aumento sia in ambiente caldo che freddo) altitudine (aumento A e poi NA) emotività (soprattutto A) A= adrenalina NA= noradrenalina

36 Principali risposte ormonali allesercizio fisico Aumentano: CRH-ACTH-cortisolo Catecolamine GH Glucagone (PRL) Si riduce: Insulina

37 STRESS ACTH Cortisolo ADATTAMENTO CRH ritmo circadiano fattori emotivi AVP

38 EFFETTI GENERALI DEI GLICOCORTICOIDI - 1 Effetti metabolici: aumento lipolisi e chetogenesi catabolismo proteico / inibizione sintesi (eccetto fegato) aumento gluconeogenesi aumento glicogenolisi epatica ridotta utilizzazione del glucosio Effetti plastici inibizione attività fibroblasti inibizione attività osteoblasti e attivazione osteoclasti aumento escrezione renale e ridotto assorbimento intestinale di calcio Effetti cardiovascolari: aumento gittata cardiaca aumento tono vasale (facilitazione azione ormoni vasocostrittori)

39 EFFETTI GENERALI DEI GLICOCORTICOIDI - 2 Effetti su altri ormoni: ridotta conversione T4-T3 (riduzione TSH) inibizione secrezione gonadotropine Effetti renali: aumento filtrazione glomerulare (facilitazione escrezione sodio e acqua, contrapposta allazione mineralcorticoide) azione mineralcorticoide / stimolo renina Altri effetti riduzione risposta immunitaria e infiammatoria modificazioni tono umore

40 ESERCIZIO FISICO caratteristiche esercizio ritmo circadiano fattori psichici alimentazione CRH ACTH CORTISOLO Metabolismo lipolisi gluconeogenesi glicogenolisi insulinoresistenza protidosintesi epatica catabolismo prot. muscolare Sist. cardiovascolare potenziamento vasocostrizione aumento gittata cardiaca Altri effetti modulazione tono dellumore inibizione gonadotropine

41 CRH Proopiomelanocortina (POMC) ACTH cortisolo Adattamento metabolico altri steroidi altri peptidi ??? -lipotropina -endorfina Adattamento psico-comportamentale Adattamento cardiovascolare catecolamine (adrenalina/noradrenalina) CRH

42 Principali risposte ormonali allesercizio fisico Aumentano: CRH-ACTH-cortisolo Catecolamine GH Glucagone (PRL) Si riduce: Insulina

43 EFFETTI GENERALI DEL SISTEMA GH/IGF-I - Stimolo crescita ossea aumento sintesi proteica aumento lipolisi e chetogenesi aumento gluconeogenesi modulazione azione insulinica (effetto acuto diretto insulinosimile, effetto cronico IGF-mediato controinsulare) - Effetti metabolici: -Aumento massa magra e riduzione grasso viscerale -Effetti cardiovascolari -Modulazione benessere psico-fisico

44 Esercizio fisico Catecolamine ( 2) Effetti metabolici (glicemia, AA, FFA, chetoni) Aumento GH Metabolismo glucidico aumento neoglucogenesi inibizione utilizzazione glucosio Metabolismo lipidico aumento lipolisi aumento chetogenesi Metabolismo proteico aumento protidosintesi ipertrofia muscolare (effetto cronico) Effetti cardiovascolari aumento contrattilità ipertrofia cardiaca ALLENAMENTO: attenuazione risposta ormonale (?)

45 Principali risposte ormonali allesercizio fisico Aumentano: CRH-ACTH-cortisolo Catecolamine GH Glucagone (PRL) Si riduce: Insulina

46 Esercizio fisico Catecolamine Riduzione glicemia Aumento glucagone aumento glicogenolisi aumento gluconeogenesi aumento lipolisi aumento chetogenesi ALLENAMENTO: attenuazione risposta del glucagone

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48 Principali risposte ormonali allesercizio fisico Aumentano: CRH-ACTH-cortisolo Catecolamine GH Glucagone (PRL) Si riduce: Insulina

49 EFFETTI GENERALI DELLINSULINA -FEGATO aumento glicogenosintesi aumento liposintesi aumento sintesi proteica inibizione neoglucogenesi inibizione chetogenesi aumento glicolisi -MUSCOLO aumento glicogenosintesi aumento sintesi proteica aumento trasporto potassio -TESSUTO ADIPOSO aumento sintesi trigliceridi

50 Esercizio fisico (intenso) Catecolamine ( ) Effetti metabolici Riduzione insulinemia ALLENAMENTO: aumentata sensibilità insulinica aumento produzione epatica di glucosio aumento lipolisi aumento rilascio tessutale aminoacidi conservato effetto su utilizzazione del glucosio nel muscolo in attività

51 PRINCIPALI ORMONI COINVOLTI NEL MANTENIMENTO DELLA PRESSIONE ARTERIOSA E DEL BILANCIO IDROSALINO DURANTE ESERCIZIO FISICO Catecolamine Sistema renina-angiotensina-aldosterone Peptide natriuretico atriale (ANP) ADH

52 Esercizio fisico e sistema renina-angiotensina Deplezione Na Sudorazione (perdite alimentari liquidi) angiotensinogeno Angiotensina I Angiotensina II Aldosterone Ritenzione Na perdita di K K + Ritenzione H 2 O e v.extracellullare Vasocostrizione arteriosa pressione arteriosa ipoperfusione renale volemia Na tubulo distale (-) C. iuxtaglomerulari renina

53 Esercizio fisico e ADH osmolalità ADH riassorbimento H 2 O nei dotti collettori renali Aumento volemia Riduzione osmolalità volemia temperatura glicemia catecolamine angiotensina II

54 Esercizio fisico e ANP ANP catecolamine renina-angiotensina ADH pressione atriale frequenza cardiaca Inibizione secrezione renina/aldosterone Vasodilatazione diretta Modifica flusso intrarenale Diuresi Natriuresi

55 Esercizio fisico catecolamine ADH ipovolemia/ osmolalità renina ipoperfusione renale riduzione Na tubulo renale CRH ACTH cortisolo angiotensina IIaldosterone vasocostrizione ritenzione sodio ritenzione acqua vasodilatazione muscolare perdite idrosaline


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