Fisiopatologia e clinica della midollare surrenalica La midollare è la parte centrale delle ghiandole surrenali. È una struttura altamente specializzata del sistema nervoso simpatico. Di origine neuroectodermica, fa parte del sistema simpatocromaffine e sintetizza catecolamine: adrenalina (80%), noradrenalina e, in piccola quantità, dopamina.

Le Catecolam(m)ine sono composti chimici derivanti dall'amminoacido tirosina. Le catecolamine sono idrosolubili e sono legate per il 50% alle proteine del plasma, cosicché circolano nel sangue. Le catecolamine più importanti sono l'adrenalina (epinefrina), la noradrenalina (norepinefrina) e la dopamina. Le catecolamine come ormoni sono rilasciate dalle ghiandole surrenali in situazioni di stress come stress psicologico o cali di glicemia. Le catecolamine sono composti organici diidrossilati caratterizzati da un anello fenolico di tipo catecolico(diidrossibenzene). I membri più importanti di questa famiglia sono: ADRENALINA, NORADRENALINA, DOPAMINA. La sintesi delle catecolamine avviene attraverso una serie di reazioni enzimatiche che utilizzano come substrato iniziale l'aminoacido aromatico L-TIROSINA e tale formazione ha luogo nelle cellule cromaffini della midollare surrenale e dei neuroni simpatici.

La tirosina, il capostipite delle catecolammine. L' adrenalina La noradrenalinac La dopamina

Biosintesi delle catecolamine

Sintesi delle catecolamine Immagazzinamento vescicolare e rilascio di catecolamine Spegnimento del segnale catecolaminergico Le MAO e le COMT sono i principali sistemi enzimatici responsabili del catabolismo delle catecolamine La maggior parte delle catecolamine secrete e’ ricatturata dal terminale sinaptico Cocaina e antidepressivi triciclici modulano l’attivita’ dei trasportatori per le catecolamine

Metabolismo delle catecolamine

SECREZIONE L'adrenalina viene secreta dalle cellule cromaffini della midollare del surrene in seguito alla stimolazione da parte del sistema nervoso simpatico. L'innervazione simpatica è l'unica che raggiunge la midollare del surrene, che può essere considerata come un ganglio simpatico modificato. Il neurone pre-gangliare secerne acetilcolina. Le cellule cromaffini sono ricche di recettori colinergici nicotinici, la cui attivazione e il conseguente ingresso di sodio provocano depolarizzazione della membrana cellulare. In risposta al potenziale d'azione così generato le cellule secernono adrenalina nel circolo sanguigno. Il rilascio di adrenalina è stimolato da forti emozioni, in particolare la paura, e in generale in quelle situazioni dove sia prevedibile la necessità di una fuga, un combattimento o comunque un'aumentata attività fisica.

FUNZIONE In generale l'adrenalina, facendo parte delle vie riflesse del sistema simpatico, è coinvolta nella reazione "combatti o fuggi" (fight or flight). A livello sistemico i suoi effetti comprendono: rilassamento gastrointestinale, dilatazione dei bronchi, aumento della frequenza cardiaca e del volume sistolico (e di conseguenza della gittata cardiaca), deviazione del flusso sanguigno verso i muscoli, il fegato il miocardio e il cervello e aumento della glicemia. A livello locale gli effetti dell'adrenalina possono essere molto diversi o anche opposti a seconda del tipo di recettore espresso dalle cellule di uno specifico tessuto. I recettori adrenergici si dividono in due tipologie, α (alfa) e β (beta), ciascuna con vari sottotipi, dai quali dipende la risposta del tessuto. Alcuni recettori sono poco sensibili all'adrenalina e più sensibili alla noradrenalina, e rispondono quindi direttamente al sistema nervoso simpatico. Altri recettori sono molto sensibili all'adrenalina e poco alla noradrenalina:

Recettori α1: localizzati al livello delle arteriole causano contrazione della muscolatura liscia e quindi vasocostrizione. L'aumento di resistenza e quindi di pressione sanguigna locale che ne consegue riduce il flusso sanguigno verso la periferia, consentendo una migliore irrorazione degli organi indispensabili. Recettori α2: hanno un effetto opposto rispetto agli α1, in quanto provocano rilassamento della muscolatura. Si trovano sul tratto gastrointestinale. Infatti la digestione viene messa in secondo piano durante una reazione simpatica. Questi recettori si trovano anche sul pancreas, dove provocano una riduzione della secrezione. In questo modo viene ridotta la concentrazione di insulina nel sangue, e quindi aumentata la concentrazione di glucosio, al fine di renderlo immediatamente disponibile per il lavoro muscolare.

Recettori β1: si trovano principalmente sulle cellule del miocardio Recettori β1: si trovano principalmente sulle cellule del miocardio. La presenza di adrenalina provoca un aumento della permeabilità al calcio della membrana delle cellule cardiache, con conseguente aumento di frequenza e intensità della contrazione. A livello renale stimolano la secrezione di renina, con conseguente ritenzione idrica e aumento della volemia e quindi della pressione.

Recettori β2: hanno effetto inibitorio sulla muscolatura liscia Recettori β2: hanno effetto inibitorio sulla muscolatura liscia. A livello bronchiale provocano dilatazione, consentendo un maggior ingresso di ossigeno e una fuoriuscita più veloce di anidride carbonica. A livello delle arterie coronarie, delle arterie che irrorano il muscolo scheletrico e dell'arteria epatica causano vasodilatazione. Il maggior afflusso di sangue al miocardio consente l'aumento della gittata cardiaca (vedi sopra), ai muscoli consente un metabolismo più veloce e quindi un minor affaticamento, al fegato consente una maggior produzione di glucosio. Recettori β3: localizzati nel tessuto adiposo, la loro attivazione provoca la liberazione dei trigliceridi, che possono quindi essere consumati per produrre energia, quindi lipolisi.

Gli effetti dell'adrenalina sono sempre legati alla previsione di un'intensa attività fisica, compatibile con una fuga o un combattimento, ma anche con l'attività sportiva e con lavori faticosi.

Quali effetti esplicano l'adrenalina e la noradrenalina? a) Stimolano l'attività del cuore, aumentando la forza di contrazione del muscolo cardiaco; b) aumentano il tasso glicemico del sangue, facilitando così l'assorbimento degli zuccheri da parte dei tessuti; c) stimolano la coagulazione del sangue; d) diminuiscono la fatica muscolare, per cui consentono un'attività fisica più intensa e prolungata; e) svolgono un'azione vasocostrittrice, permettendo in tal modo al sangue di affluire in maggior quantità in una parte dell'organismo in cui vi sia impellente necessità del suo apporto.

Quale effetto generale produce la secrezione di adrenalina? Di preparare l'organismo a reagire, per esempio, in risposta a un pericolo imminente o a un fattore stressante.

ADRENALINA E NORADRENALINA SONO DUE ORMONI SECRETI DALLOSTRATO MIDOLLARE DEL SURRENE E DA ALCUNE TERMINAZIONI NERVOSE (noradrenalina). Questi due ormoni intervengono nella reazione adrenergica chiamata "FIGHT OR FLIGHT", ovvero combatti o scappa. Com'è intuibile dal suo nome, tale reazione ha  lo scopo di preparare l'organismo ad uno sforzo psicofisico importante in tempi brevissimi: facilitando l'utilizzo dei substrati energetici muscolari rimuovendo i cataboliti (aumenta il flusso renale) aumentando l'apporto energetico agli organi vitali facilitando la ricostruzione delle riserve energetiche

Fattori che stimolano la secrezione delle catecolamine Ansia  Freddo Dolore Traumi Sforzi fisici Ipotensione Paura Ipercapnia Piacere intenso Fame

ATTIVAZIONE ADRENERGICA L'aumento della secrezione di catecolamine prepara il corpo ad un elevato stress psicofisico: aumentando la broncodilatazione aumentando il numero di atti respiratori (tachipnea) aumentando la glicogenolisi aumentando la gluconeogenesi aumentando la lipolisi inibendo la glicogeno sintesi diminuendo l'insulina aumentando la secrezione di glucagone aumentando la glicolisi

Le Catecolamine vengono accumulate in granuli e secrete in risposta a: Stress Esercizio fisico Interventi chirurgici Ipoglicemia Infarto miocardico acuto Emorragie

Recettori 3 adrenergici aumentano la termogenesi a livello del tessuto adiposo bruno ed aumentano la lipolisi

Ormone della crescita (GH) Risposta all'esercizio Rapporti speciali Probabile significato Catecolamine Aumento Maggiore incremento con esercizio intenso noradrenalina > adrenalina, minore incremento dopo allenamento Aumento del glicoso ematico, regolazione del sistema cardiovascolare Ormone della crescita (GH) Maggiore incremento nel soggetto fisicamente deficiente, declino più rapido nel soggetto fisicamente valido Incerto, probabilmente ritardata liberazione di FFA ACTH - Cortisolo Maggiore incremento con esercizio intenso; minore incremento con esercizio submassimale dopo allenamento Aumento della gliconeogenesi nel fegato (rene) TSH - Tiroxina Aumento con esercizio prolungato di alta intensità Incremento del turnover della tiroxina con l'allenamento, senza evidenti effetti tossici Incerto, può esaltare il metabolismo dei FFA LH - FSH Nessuna variazione Decremento con allenamento rigoroso Amenorrea Testosterone -- ? Estradiolo - Progesterone Incremento durante la fase luteinica dei ciclo Insulina Diminuzione Minore decremento dopo allenamento Diminuito stimolo alla utilizzazione del glicoso ematico Glucagone Minore incremento dopo allenamento Aumento del glicoso ematico tramite glicogenolisi e gliconeogenesi Renina -Angiotensina - Aldosterone Stesso incremento dopo allenamento, nel ratto Ritenzione di sodio per mantenere il volume plasmatico ADH Ritenzione di acqua per mantenere il volume plasmatico  PTH - Calcitonina Necessari per assicurare un adeguato sviluppo osseo Eritropoietina Potrebbe essere importante per incrementare l'eritropoiesi Prostaglandine Possibile aumento Possono aumentare in risposta a contrazioni isometriche sostenute - può essere necessario uno stress ischemico Forse vasodilatatatori locali Endorfine Maggiore incremento dopo allenamento Regolazione di altri ormoni