Ghiandole surrenali e adattamento nel corso di attività fisica della produzione ormonale di cortisolo e androstenedione
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Ghiandole surrenali e adattamento nel corso di attività fisica della produzione ormonale di cortisolo e androstenedione

Ruolo, struttura e funzione delle ghiandole surrenali e dei loro prodotti ormonali: aldosterone, cortisolo, androstenedione, andrenalina, noradrenalina, adattamento delle catecolamine all’attività fisica intensa e risposta del cortisolo ad ACTH

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Ghiandole surrenali e adattamento nel corso di attività fisica della produzione ormonale di cortisolo e androstenedione

Le ghiandole surrenali sono situate sui poli renali superiori, vascolarizzate da tre arterie surrenali (superiore, inferiore e media) ramificazioni dell’aorta. L’azione delle surrenali è controllata dal sistema nervoso vegetativo simpatico e parasimpatico, sono fra loro autonome e lavorano in maniera indipendente.

Osservando le ghiandole in sezione emergono due regioni tra loro distinte: la midollare e la corticale, poste rispettivamente nella zona centrale e periferica della ghiandola. La produzione ormonale della midollare e della corticale del surrene sono del tutto differenti, soprattutto per tipologia di ormoni e substrati di partenza.

La midollare del surrene rappresenta appena il 10% dell’intera ghiandola, non è controllata dall’ACTH ma dal SNC, produce catecolamine (adrenalina, noradrenalina e dopamina) come risposta allo stress acuto e con effetti differenti a seconda dei recettori stimolati (α-adrenergici che mediano la contrazione vasale e β-adrenergici che mediano il rilassamento a livello bronchiale).
Sotto l’effetto delle catecolamine viene incrementata la frequenza cardiaca, la pressione sanguigna e la concentrazione plasmatica di zuccheri circolanti rilasciati dai depositi epatici, stimolo alla lipolisi, secrezione di renina, vasocostrizione periferica.
La noradrenalina ha effetti analoghi, rilassa i bronchioli e il tubo digerente e regola temperatura e stimolo della fame e della sete. Nel corso dell’attività fisica la produzione di catecolamine aumenta.

La corticale del surrene è a sua volta caratterizzata da 3 distinte aree che, procedendo all’esterno verso l’interno sono: glomerulare, fascicolata, reticolare. Gli ormoni sintetizzati dalla corticale del surrene sono denominati corticoidi e hanno come comune precursore il cortisolo che, dopo una prima tappa di conversione in pregnolone all’interno dei mitocondri, a seconda dei diversi corredi enzimatici determina la sintesi di ormoni differenti.
La regione corticale del surrene è regolata dall’asse ipotalamo-ipofisi-surrene mediante rilascio di CRH da parte dell’ipotalamo come conseguenza di numerosi fattori, inclusi quelli di carattere emotivo. In presenza di CRH l’ipofisi libera ACTH che a sua volta controlla la sintesi ormonale della corticale del surrene. La medesima area è controllata anche dalla concentrazione di potassio e dell’angiotensina II come chiarito di seguito.

  • La zona glomerulare del surrene è deputata alla produzione di mineralcorticoidi (aldosterone) che, sotto lo stimolo di potassio e/o angiotensina II regolano la ritenzione del sodio, dell’acqua e l’escrezione del potassio. È costituita da cellule con nuclei di dimensioni significative e abbondante REL
  • La zona fascicolata è deputata alla sintesi di cortisolo sotto il controllo dell’ACTH ipofisiario, è costituita da cellule organizzate in fasci, presenza di gocce lipidiche nel citoplasma, mitocondri sferici. Il rilascio di cortisolo agisce retroattivamente sull’ulteriore sintesi di ACTH in accordo col meccanismo di controllo ormonale
  • La zona reticolare è controllata dall’ACTH ipofisiario e produce androgeni surrenalici (androstenedione), è un’area dallo spessore variabile e con mitocondri di forma allungata

Il cortisolo (o idrocortisone) è prodotto in condizioni di stress, essendo liposolubile attraversa agevolmente le membrane plasmatiche raggiungendo i recettori specifici e regolando di conseguenza i geni target. È implicato nel processo di gluconeogenesi mediante mobilizzazione degli aminoacidi, interviene sul metabolismo glucidico e nei processi di adattamento allo stress, è anche un potente antinfiammatorio con azione anti immunitaria. Il suo ruolo gluconeogenico è capace di incrementare sino al 50% il quantitativo di glucosio ematico ed avviene stimolando la conversione in glucosio delle proteine e degli acidi grassi di riserva, cui segue lo stoccaggio sotto forma di glicogeno o la liberazione nel circolo ematico.

Agevola l’ipertrofia delle masse adipose che sono, assieme alle masse muscolari e al fegato, i principali organi target del cortisolo. Per tali ragioni è un cattivo alleato nella pratica sportiva, soprattutto di sport finalizzati all’incremento delle masse muscolari vista la sua azione catabolica. La riduzione della quota proteica indotta può determina astenia e un inevitabile calo della prestazione fisica. Segue altresì i ritmi circadiani e, a prescindere da altre condizioni, la sua presenza è maggiormente significativa nelle ore notturne. La sua azione è di tipo opposto rispetto all’insulina fa parte quindi degli ormoni detti controinsulari, in presenza di cortisolo prevale una azione anti insulinica generale tranne che su cuore e cervello che riduce l’impiego periferico del glucosio mediante inibizione della fosforilazione del glucosio a glucosio-6-fosfato, prima imprescindibile tappa del suo utilizzo.

Alterazioni dell'intake calorico, e in particolare drastiche carenze nutrizionali, influenzano l'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (di seguito descritto) aumentando il CRH ipotalamico, che stimola l'ACTH ipofisioario e induce rilascio di cortisolo. Il protrarsi dell'ipercortisolemia espone tra l'alto a stati depressivi, alterazioni neurocognitive, osteoporosi per la ridotta sintesi di ormoni steroidei.

L’asse ipotalamo-ipofisi-surrene è influenzato dalla condizioni di stress, pertanto nel corso di attività fisica la produzione di cortisolo incrementa in risposta ad una maggiore produzione di CRH a livello ipotalamico che induce l’ipofisi al rilascio di ACTH. L’asse è influenzato dall’intensità e dalla durata dell’attività svolta e se lavori uguali o superiodi al 90% del VO2max riescono a influenzare il rilascio di cortisolo in pochi minuti, per attività inferiori al 50% del VO2max può volerci ben oltre un’ora. Il rilascio di cortisolo aumenta per attività fisiche svolte in altitudine o in condizioni di ipoglicemia, mentre non si osservano differenze tra maschi e femmine. A parità di lavoro l’esercizio anaerobico e quello isometrico inducono una maggiore risposta rispetto all’esercizio aerobico, così come lo stato di allenamento provoca una risposta molto meno marcata.

Gli androgeni surrenalici sono prodotti nella zona reticolare del surrene sempre a partire dal colesterolo, si tratta soprattutto di androstenedione, ma anche di DHEA e DHEA-S, sono tutti precursori del testosterone e del diidrotestosterone (forma più attiva ottenuta per conversione del testosterone nella prostata). Gli androgeni surrenalici hanno un ruolo più marcato nelle donne.

L’aldosterone è prodotto dalla regione più esterna della corticale del surrene, ossia la zona glomerulare, ed interviene nel regolare la concentrazione idrosalina e il volume plasmatico.
Il rilascio di aldosterone risponde infatti a 2 circostanze:

  • La presenza di potassio a livello plasmatico, che stimolando il rilascio di aldosterone ne favorisce l’escrezione riequilibrando i livelli
  • L’angiotensina II, prodotta da una cascata di eventi che parte da una condizione di ipovolemia (riduzione del volume del sangue) o di carenza di sodio. Queste circostanze stimolano l’apparato juxtaglomerulare del rene a produrre renina, che stimola la trasformazione dell’angiotensinogeno epatico in angiotensina I, enzimaticamente convertita in angiotensina II, prodotti finale che stimola il rilascio di aldosterone (sistema renina -> angiotensina -> aldosterone)

L’aldosterone si lega coni recettori mineralcorticoidi espressi in modo particolare nei tessuti epiteliali del rene, del colon e delle ghiandole salivari, inducendo l’espulsione del potassio, il riassorbimento del sodio, e il conseguente richiamo di acqua che incrementa il volume plasmatico (ma anche i valori pressori).

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