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, l’ipofisi anteriore segnala alla tiroide di rilasciare ormoni tiroidei. L’aumento dei livelli di questi ormoni nel sangue dà un feedback all’ipotalamo e all’ipofisi anteriore per inibire ulteriori segnali alla tiroide, come illustrato nella figura 1. Ci sono tre meccanismi con cui le ghiandole endocrine sono stimolate a sintetizzare e rilasciare ormoni: stimoli umorali, stimoli ormonali e stimoli neurali.
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 segnalazioni alla tiroide. (credito: modifica del lavoro di Mikael Häggström)
Domanda pratica
L’ipertiroidismo è una condizione in cui la tiroide è iperattiva. L’ipotiroidismo è una condizione in cui la ghiandola tiroidea è sottoattiva. Quale delle condizioni sono più probabili per i seguenti due pazienti?
- Il paziente A ha sintomi che includono aumento di peso, sensibilità al freddo, bassa frequenza cardiaca e affaticamento.
- Il paziente B ha sintomi che includono perdita di peso, sudorazione profusa, aumento della frequenza cardiaca e difficoltà a dormire.
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.
In sintesi: Regolazione della produzione ormonale
I livelli di ormoni sono controllati principalmente attraverso il feedback negativo, in cui l’aumento dei livelli di un ormone inibisce il suo ulteriore rilascio. I tre meccanismi del rilascio ormonale sono gli stimoli umorali, gli stimoli ormonali e gli stimoli neurali. Gli stimoli umorali si riferiscono al controllo del rilascio ormonale in risposta ai cambiamenti nei livelli di fluido extracellulare o nei livelli di ioni. Gli stimoli ormonali si riferiscono al rilascio di ormoni in risposta agli ormoni rilasciati da altre ghiandole endocrine. Stimoli neurali si riferisce al rilascio di ormoni in risposta alla stimolazione neurale.