L’endocrinologia è quella branca della medicina che studia il sistema endocrino, le sue ghiandole ed i relativi ormoni.
In questo articolo cercheremo di fornire una panoramica generale sull’abc dell’endocrinologia applicato all’esercizio fisico. Buona lettura!
Sistema endocrino, le basi da conoscere
Le ghiandole che formano il sistema endocrino hanno come scopo quello di secernere ormoni. Le ghiandole endocrine son le seguenti: ipofisi, epifisi, ipotalamo, tiroide, paratiroidi, ghiandole surrenali, isole di Langerhans, gonadi (testicoli e ovaie) e sistema APUD.
Le ghiandole endocrine arrivano agli organi bersaglio grazie al flusso ematico, attraverso esso vengono trasportati gli ormoni. Alcuni ormoni si legano a delle proteine, come il testosterone all’albumina e SHGB (sex hormone-binding globulin). A seconda della struttura dei tessuti, dalla zona del corpo e dai tipi di ormoni secreti, le ghiandole possono essere molto diverse fra loro, tuttavia hanno delle caratteristiche di base che le accomunano. Ad esempio, il già citato trasporto ematico, i meccanismi di controllo (feed-back) che portano le ghiandole a continui processi di adattamento, la particolare sinergia esistente fra le ghiandole (il funzionamento di una è in qualche modo legato a quello delle altre), gli ormoni che per espletare le proprie funzioni si servono di liquidi extracellulari e così via.
Gli ormoni, definibili come sostanze prodotte da cellule endocrine in grado di agire su organi e tessuti, si dividono in tre macrocategorie: ormoni steroidei, ormoni peptidici e ormoni derivanti da un solo aminoacido.
Nella prima categoria rientrano gli ormoni sessuali e corticosurrenalici, nella seconda ipotalamici, ipofisari, l’insulina, il paratormone, la calcitonina ed i peptidi oppioidi. Ultimi ma non meno importanti, ci sono gli ormoni derivanti da un solo aminoacido come i tiroidei, le catecolamine, la serotonina e gli ormoni pineali.
Gli ormoni delle ghiandole esocrine sono invece secreti in canali, o dotti (sudore, bile, lacrime, succo pancreatico). Non a caso le ghiandole endocrine sono anche chiamate “prive di dotto”.
Va anche detto che tutti gli ormoni endocrini hanno fungono da regolatori. Regolatori di cosa?
- Regolatori e produttori di energia: trasformazione, mobilizzazione ed utilizzo dei substrati energetici;
- regolazione e adattamento all’ambiente esterno: l’organismo mette in atto tutta una serie di meccanismi che hanno come scopo il mantenimento dell’omeostasi (es. controllo delle differenze termiche e climatiche);
- regolazione della crescita e dello sviluppo: è principalmente il GH ad occuparsi di questa regolazione;
- regolazione delle funzioni digestive: regolate da azioni ormonali e processi nervosi a livello dello stomaco e del duodeno:
- regolazione della riproduzione: produzione e maturazione delle cellule riproduttive, sia maschili che femminili, gestazione e allattamento;
- regolazione dei fluidi extracellulari: vengono gestiti da numerosi ormoni (costituiscono circa il 20% del peso corporeo).
Cerchiamo ora di andare un po’ più nel dettaglio…
Ipotalamo
Facendo interagire il sistema endocrino con quello neuro-psico-sensoriale, è capace di influenzare l’operato di tutte le altre ghiandole endocrine. Pertanto, l’ipotalamo è considerato all’unanimità la ghiandola endocrina più importante. La struttura dell’ipotalamo è una derivazione di una porzione di sostanza grigia diencefalica di circa 1,5 cm di spessore per un peso di 2,5 grammi. Il suo tessuto è costituito da nuclei ipotalamici, ovvero raggruppamenti di cellule neuronali e fibre nervose.
Questi nuclei sono suddivisi in tre differenti regioni: regione anteriore, intermedia e caudale. Senza andare troppo nello specifico, i nuclei sono eccitabili tramite l’azione di neuroni e fibre nervose. Essi si attivano per incrementare o ridurre il rilascio di due gruppi di sostanze:
- fattori di rilascio e inibizione/releasing and inibiting factor: tramite il sistema vascolare, o portale, ipotalamo-ipofisario, le sostanze appartenenti a questo gruppo giungono fino all’ipofisi anteriore al fine di regolarne i livelli di secrezione;
- fattori di rilascio della vasopressina e dell’ossitocina: dal nucleo sopraottico (raggruppamento cellulare dell’ipotalamo situato sopra il margine laterale della benderella ottica), queste sostanze raggiungono l’ipofisi posteriore per poi entrare nel torrente ematico.
Per provare a semplificare il discorso, l’attività ipotalamica può essere accorpata alle seguenti funzioni fisiologiche:
- funzioni neurovegetative;
- funzioni endocrine;
- funzioni di integrazione.
Esempi di funzioni neurovegetative sono il controllo della fame, della sete a la termoregolazione. Funzioni endocrine sono invece la produzione di ormoni ipofisiotropi (di natura peptidica) che hanno come fine la stimolazione della adenoipofisi. Infine, le funzioni di integrazione sono rappresentate dalle interazioni fra il sistema endocrino e quello psico-neuro-sensoriale e fra quest’ultimo e quello vegetativo.
Come già detto, l’ipotalamo influenza molte altre ghiandole endocrine, in primis l’ipofisi. La ghiandola dell’ipotalamo è collegata a quella ipofisaria tramite una fitta rete di fibre nervose (circa 100.000) e capillari, l’intreccio di queste reti è chiamato peduncolo ipofisario. Quest’ultimo consente l’invio di neurormoni dall’ipotalamo ai lobi anteriori e posteriori dell’ipofisi. E’ proprio nella parte posteriore dell’ipofisi che si depositano due ormoni: l’ormone antidiuretico e l’ossitocina (entrambi sono prodotti dall’ipotalamo). L’ormone antidiuretico (ADH)* viene immagazzinato dall’ipofisi (posteriore) e poi rilasciando nel torrente ematico quando necessario (omeostasi). Invece, l’ossitocina è utilizzata dall’utero per stimolare le contrazioni verso la fine della gravidanza ed è inoltre prodotta durante il periodo dell’allattamento. L’ossitocina è anche utile nel maschio, regola infatti il volume delle eiaculazioni e gli spermatozoi.
*Quando la concentrazione di soluti nel plasma aumenta, superando dell’1-3% la soglia di 280 mmol/L, oltre all’aumentare della sensazione di sete (indicatore piuttosto attendibile della disidratazione), viene prodotto l’ADH (ormone antidiuretico) che riduce al livello renale la produzione di urina. Quest’ultimo è un vero e proprio meccanismo di difesa interno per limitare la perdita di acqua. Ulteriori dettagli sono presenti qui.
Discorso differente per l’ipofisi anteriore, con essa l’ipotalamo interagisce in maniera un po’ differente. Ci sono infatti una decina di sostanze (fattori di rilascio), che possono attivare o disattivare la produzioni di ormoni dell’ipofisi anteriore. Sono le seguenti:
- TRH (thyrotropin releasing hormone): ormone di rilascio della tireotropina;
- GnRH (Gonadotropin Releasing Hormone): ormone di rilascio della gonadotropina;
- Somatostatina: ormone inibente l’ormone della crescita (GH);
- CRF (corticotropin-releasing factor): ormone di rilascio della corticotropina;
- GHRH (growth hormone releasing hormone): ormone di rilascio del GH;
- PRF e PIF: fattori di rilascio ed inibizione della prolattina;
- MRF e MIF: fattori di rilascio e inibizioni dell’ormone melanotropo.
A causa del loro elevato metabolismo, gli ormoni prodotti dall’ipotalamo hanno una breve emivita. In farmacologia, quest’ultima rappresenta il tempo necessario affinché metà dose migri dal sito d’iniezione nel sistema vascolare e poi sparisca. Oppure: tempo necessario per far sì che la concentrazione si riduca del 50%. In poche parole, gli ormoni che l’ipotalamo produce, una volta raggiunto il flusso ematico, hanno una vita breve.
Fine della prima parte, qui la seconda.
Grazie per l’attenzione!
Referenze
Weineck J. – Biologia dello sport (2013)
Lenzi A. e coll. – Endocrinologia e attività motorie (2008)
Urso A. – Le basi dell’allenamento sportivo (2012)
Cravanzola E. – Idratazione per lo sport: salute e performance (2016)
Top Conditioning 