Glandele endocrine

Sistemul endocrin este format din totalitatea glandelor endocrine (glande cu secreție internă), care nu au canale de excreție și își varsă produșii, hormonii, direct în sânge. Hormonii sunt mesageri chimici care reglează creșterea, metabolismul, reproducerea și menținerea homeostaziei. Sistemul endocrin lucrează strâns cu sistemul nervos, iar împreună asigură reglarea neuroendocrină a organismului.

Caracteristicile generale ale hormonilor

Hormonii sunt substanțe biologic active produse de glandele endocrine, transportate de sânge, care acționează asupra unor organe-țintă specifice. Principalele caracteristici ale hormonilor sunt:

• Sunt produși în cantități foarte mici, dar au efecte biologice puternice
• Acționează la distanță de locul în care sunt produși, fiind transportați de sânge
• Au specificitate: acționează doar asupra celulelor care au receptori pentru hormonul respectiv
• Sunt inactivați după ce și-au exercitat efectul, mai repede sau mai lent, în funcție de hormon (au un timp de înjumătățire variabil)
• Secreția lor este reglată, în principal, prin mecanisme de feedback negativ

Clasificarea chimică a hormonilor

• Hormoni peptidici și proteici: insulina, glucagonul, hormonii hipofizari (inclusiv hormonul de creștere); sunt hidrosolubili și acționează prin receptori din membrana celulei-țintă
• Hormoni steroizi: cortizolul, aldosteronul, hormonii sexuali; derivă din colesterol, sunt liposolubili și acționează prin receptori din interiorul celulei
• Hormoni derivați din aminoacizi: hormonii tiroidieni (T3, T4), adrenalina, noradrenalina

Hipotalamusul

Hipotalamusul este o structură nervoasă situată la baza diencefalului, care face legătura funcțională dintre sistemul nervos și sistemul endocrin. Hipotalamusul controlează hipofiza pe două căi:

• Asupra adenohipofizei, prin hormoni ajunși pe cale sanguină: hormonii de eliberare (liberine), care îi stimulează secreția, și hormonii de inhibare (statine), care o inhibă
• Asupra neurohipofizei, pe cale nervoasă: neuronii hipotalamici produc oxitocina și hormonul antidiuretic (ADH, vasopresina), care coboară de-a lungul axonilor și sunt depozitați și eliberați de neurohipofiză

Hipotalamusul funcționează ca un centru integrator: primește informații despre starea organismului (stres, temperatură, emoții) și le transformă în răspunsuri hormonale.

Hipofiza (glanda pituitară)

Hipofiza este o glandă mică (aproximativ 0,5 g), situată în șaua turcească a osului sfenoid, la baza encefalului, și legată de hipotalamus prin tija hipofizară. Este numită „glanda maestră” a sistemului endocrin, deoarece prin hormonii glandulotropi controlează activitatea mai multor glande endocrine. Hipofiza are două părți principale:

Adenohipofiza (lobul anterior)

Adenohipofiza produce un hormon cu acțiune directă asupra țesuturilor (STH), prolactina și hormonii glandulotropi (TSH, ACTH, FSH, LH), care stimulează alte glande endocrine:

• Hormonul somatotrop (STH), hormonul de creștere: stimulează creșterea oaselor în lungime și sinteza proteinelor; hipersecreția la copii produce gigantism, iar la adulți acromegalie (creșterea oaselor feței, a mâinilor și a picioarelor); hiposecreția la copii produce nanism hipofizar, cu talie mică, dar proporții normale și intelect normal
• Hormonul tireotrop (TSH): stimulează glanda tiroidă să producă hormoni tiroidieni
• Hormonul corticotrop (ACTH): stimulează corticosuprarenala, mai ales secreția de glucocorticoizi
• Hormonul foliculostimulant (FSH): stimulează maturarea foliculilor ovarieni la femei și spermatogeneza la bărbați
• Hormonul luteinizant (LH): declanșează ovulația și formarea corpului galben la femei; stimulează secreția de testosteron la bărbați
• Prolactina: stimulează secreția de lapte a glandelor mamare după naștere

Neurohipofiza (lobul posterior)

Neurohipofiza nu produce hormoni proprii, ci depozitează și eliberează doi hormoni sintetizați de hipotalamus:

• Oxitocina: stimulează contracțiile uterului în timpul nașterii și ejecția laptelui în timpul alăptării
• Hormonul antidiuretic (ADH, vasopresina): crește reabsorbția apei în tubii distali și colectori ai nefronilor, reducând volumul urinei; deficitul de ADH produce diabetul insipid (eliminarea unor cantități mari de urină diluată, însoțită de sete intensă)

Glanda tiroidă

Glanda tiroidă este situată în partea anterioară a gâtului, înaintea traheei, și are formă de fluture: doi lobi uniți printr-un istm. Glanda tiroidă produce:

• Tiroxina (T4) și triiodotironina (T3), hormoni care conțin iod și care reglează:
  • Metabolismul bazal: intensifică arderile din aproape toate celulele
  • Termogeneza: cresc producția de căldură
  • Creșterea și dezvoltarea: sunt esențiali pentru dezvoltarea normală a sistemului nervos și a scheletului la făt și la copil
  • Hipersecreția produce hipertiroidism (boala Basedow-Graves): tahicardie, scădere în greutate, exoftalmie (ochi bulbucați), nervozitate
  • Hiposecreția produce hipotiroidism: la copii, nanism tiroidian (cretinism), cu talie mică, disproporționată, și întârziere mintală; la adulți, mixedem (oboseală, creștere în greutate, sensibilitate la frig, piele umflată)
  • Lipsa iodului din apă și alimente produce gușa endemică: tiroida, stimulată intens de TSH, își mărește volumul
• Calcitonina: produsă de celulele parafoliculare (celulele C); scade concentrația calciului din sânge, favorizând depunerea lui în oase

Glandele paratiroide

Glandele paratiroide sunt patru glande mici situate pe fața posterioară a glandei tiroide. Programa de bacalaureat nu le include printre glandele studiate, dar sunt utile pentru înțelegerea reglării calcemiei. Ele produc parathormonul (PTH), cu efect opus calcitoninei:

• Crește nivelul calciului sanguin prin:
  • Stimularea eliberării calciului din oase
  • Creșterea absorbției intestinale a calciului (prin activarea vitaminei D)
  • Creșterea reabsorbției renale a calciului
• Hipersecreția de PTH produce hiperparatiroidism: demineralizarea oaselor, calculi renali
• Hiposecreția produce hipoparatiroidism: scăderea calcemiei și tetanie (contracturi musculare involuntare)

Calcitonina și parathormonul au efecte antagoniste și mențin calcemia (concentrația calciului din sânge) în limite normale (aproximativ 8,5–10,5 mg/dL).

Glandele suprarenale

Glandele suprarenale sunt două glande situate la polul superior al fiecărui rinichi. Fiecare glandă are două zone, cu origine și funcții diferite:

Corticosuprarenala (zona corticală)

Corticosuprarenala produce trei categorii de hormoni steroizi:

• Mineralocorticoizi (aldosteronul): reglează echilibrul hidroelectrolitic, stimulând reabsorbția renală a sodiului (urmată de apă) și eliminarea potasiului
• Glucocorticoizi (cortizolul): reglează metabolismul glucidic (cresc glicemia), proteic și lipidic; au efect antiinflamator și scad răspunsul imunitar; hipersecreția produce sindromul Cushing (obezitate localizată pe față și pe trunchi, hipertensiune, hiperglicemie)
• Hormoni sexuali (mai ales androgeni): produși în cantități mici la ambele sexe

Medulosuprarenala (zona medulară)

Medulosuprarenala produce catecolamine:

• Adrenalina: hormonul stresului acut; crește frecvența cardiacă, tensiunea arterială și glicemia, dilată bronhiile și pupilele; pregătește organismul pentru reacția de „luptă sau fugi”
• Noradrenalina: are efecte asemănătoare adrenalinei, mai ales vasoconstricție și creșterea tensiunii arteriale

Pancreasul endocrin

Pancreasul este o glandă mixtă: partea exocrină secretă sucul pancreatic, iar funcția endocrină este asigurată de insulele Langerhans, care conțin:

• Celulele beta, care produc insulina:
  • Scade glicemia (concentrația glucozei din sânge), deoarece favorizează pătrunderea glucozei în celule și stimulează glicogenogeneza (sinteza glicogenului) în ficat și în mușchi
  • Deficitul de insulină produce diabetul zaharat: hiperglicemie cronică, glucoză în urină, sete și urinări frecvente, cu complicații vasculare, renale, oculare și nervoase
• Celulele alfa, care produc glucagonul:
  • Crește glicemia, stimulând glicogenoliza (descompunerea glicogenului din ficat) și gluconeogeneza (sinteza glucozei din substanțe neglucidice)

Insulina și glucagonul au efecte antagoniste și mențin glicemia în limite normale (aproximativ 70–110 mg/dL, pe nemâncate).

Gonadele

Gonadele sunt glande mixte: produc celule sexuale și hormoni sexuali.

Testiculele

Testiculele produc testosteron (principalul hormon sexual masculin), care:

• Stimulează apariția caracterelor sexuale secundare masculine (pilozitate facială și corporală, voce gravă, dezvoltarea musculaturii)
• Stimulează spermatogeneza
• Întreține apetitul sexual

Ovarele

Ovarele produc:

• Estrogeni: stimulează apariția caracterelor sexuale secundare feminine și proliferarea mucoasei uterine (endometrul) în prima parte a ciclului menstrual
• Progesteron: produs mai ales de corpul galben; pregătește endometrul pentru implantarea embrionului și menține sarcina

Mecanismul de feedback negativ

Feedbackul negativ este principalul mecanism de reglare a secreției hormonale. Când concentrația unui hormon crește peste valoarea normală, acesta inhibă secreția hormonilor stimulatori din hipotalamus și din hipofiză și își reduce astfel propria producție. Când concentrația scade, inhibiția încetează și secreția crește din nou.

Exemplu: axa hipotalamo-hipofizo-tiroidiană

1. Hipotalamusul secretă TRH → stimulează adenohipofiza
2. Adenohipofiza secretă TSH → stimulează glanda tiroidă
3. Glanda tiroidă secretă T3 și T4 → efecte metabolice
4. Concentrația crescută de T3 și T4 → inhibă hipotalamusul și adenohipofiza (feedback negativ)
5. Scade secreția de TRH și TSH → scade producția de T3 și T4

Relevanța pentru Bacalaureat

Glandele endocrine sunt o temă esențială a programei „Anatomie și fiziologie umană, genetică și ecologie umană”. Pentru examen trebuie să cunoști localizarea fiecărei glande (hipofiza, tiroida, suprarenalele, pancreasul endocrin, gonadele), hormonii pe care îi produce și efectele lor, bolile produse de hipersecreție și de hiposecreție, precum și mecanismul de feedback negativ. Relația dintre hipotalamus și hipofiză apare frecvent în subiectele de examen.