Apparato muscolo-scheletrico e sistema ormonale 

In questo articolo tratteremo la relazione tra l’apparato muscolo-scheletrico e l’azione degli ormoni su di esso dal punto di vista della Medicina Funzionale.

Ghiandole endocrine e esocrine

Gli ormoni sono sostanze chimiche di natura proteica o lipidica. Sono prodotti dalle ghiandole endocrine, strutture ubiquitarie nel corpo, che originano dal tessuto epiteliale di cui sono una specializzazione. Il loro prodotto, l’ormone appunto, viene riversato direttamente nel sangue per poter raggiungere l’organo o gli organi ai quali è destinato (Organo Bersaglio). Questo le differenzia dalle ghiandole esocrine, sempre originate dal tessuto epiteliale, che invece riversano il loro prodotto all’esterno, come le ghiandole sudoripare e le ghiandole sebacee, o che hanno una comunicazione diretta o indiretta con l’esterno, come le ghiandole salivari, e le ghiandole che producono acido cloridrico nello stomaco. Gli ormoni proteici sono sintetizzati e accumulati nelle cellule ghiandolari e sono sempre disponibili. Gli ormoni lipidici, la cui struttura deriva dal colesterolo, sono prodotti su richiesta cioè al momento.

Le funzioni ormonali

La funzione degli ormoni è quella di modificare il metabolismo degli organi ai quali sono rivolti: rappresentano il linguaggio che il cervello usa per dialogare con gli organi.

Il cervello è chiuso dentro la scatola cranica e da lì non si muove, ma ha tutte le informazioni per far funzionare al meglio il corpo. I linfociti e tutte le cellule del sistema immunitario controllano gli organi e riferiscono al cervello il loro comportamento: se l’organo funziona troppo o troppo poco il cervello dà un impulso e trasforma un segnale elettrico (linguaggio neuronale) in un segnale chimico (linguaggio cellulare), mediato dall’ormone. L’ormone verrà prodotto in quantità adeguate per il ripristino della corretta funzionalità dell’organo bersaglio.

Ormoni e apparato muscolo-scheletrico

Gli ormoni che influenzano l’apparato muscolo-scheletrico sono:

• Ormone somatotropo
• Ormone tiroideo
• Testosterone
• Estrogeni-progesterone
• Vitamina D
• Calcitonina
• Paratormone
• Cortisolo

Della loro attività riferiremo solo per quello che riguarda l’apparato che stiamo trattando.

Ormone somatotropo

Detto anche somatotropina (STH) o ormone della crescita (GH – Growth Hormon), è un ormone proteico prodotto dalla ghiandola ipofisi posta alla base del cranio poggiata sulla sella turcica dello sfenoide; la sua produzione è sotto controllo dell’ipotalamo (struttura nervosa che contiene le informazioni per il corretto funzionamento dell’organismo). Ha funzione anabolizzante nell’infanzia e nell’adolescenza e regola l’aumento della statura determinando l’accrescimento lineare dell’apparato muscolo-scheletrico. In età adulta, influenza la rigenerazione cellulare ma è soprattutto un ormone iperglicemizzante. Ha un ritmo circadiano, ovvero è prodotto in relazione alla intensità di luce. Il suo picco massimo di increzione si ha durante il sonno profondo, tra la 1 e le 4 del mattino, collocandosi nella fase di vagotono, che in medicina funzionale è il periodo della giornata in cui il parasimpatico è nella massima attività, ma anche nel sonno profondo del riposo pomeridiano.  La placenta ne produce una variante che regola l’accrescimento del feto (HPL – ormone lattogeno placentare). Il GH agisce direttamente sul tessuto muscolare, mentre sul tessuto osteocartilagineo e su altri organi\tessuti utilizza le somatomedine (IGF – Fattore di Crescita Insulino simile), prodotte prevalentemente dal fegato.  Effetti diretti: a) aumento della massa magra per ipercaptazione di aminoacidi e protidosintesi  nel muscolo; b) riduzione relativa della massa grassa (tessuto adiposo) per l’utilizzo degli acidi grassi a scopo energetico. Effetti indiretti mediati dall’IGF – I: a) incremento della protidosintesi, del numero e delle dimensioni delle cellule in tutti gli organi; b) stimolo dei condroblasti (cellule della cartilagine) a moltiplicarsi e degli osteoblasti a depositare il collagene, matrice ossea, su cui verrà depositato il Calcio, determinando l’accrescimento in lunghezza delle ossa. L’aminoacido arginina, l’ipoglicemia e il digiuno, il sonno profondo, l’attività fisica, stress psicofisici stimolano la produzione di GH. Il sonno REM, pasti ricchi di glucosio e di acidi grassi e il cortisolo ne inibiscono la liberazione. La sua azione iperglicemizzante determina insulinoresitenza (effetto diabetogeno). La sua carenza porta ad un iposviluppo scheletrico con quadri di nanismo, il suo eccesso porta all’accrescimento di alcune zone del corpo cartilaginee sensibili alla sua aziona: acromegalia.

Ormoni tiroidei

La tiroide è una ghiandola bilobata che si trova alla base del collo, in quella zona che nel maschio corrisponde al “pomo d’Adamo”. È l’unico organo capace di catturare lo iodio con cui, stimolata dall’ipofisi, crea due ormoni T3 (triiodotironina la forma più attiva) e T4 (tetraiodotironina). Regola il metabolismo corporeo, regola l’accrescimento e la maturazione dell’osso, degli organi sessuali e delle strutture nervose; nell’adulto interviene nell’equilibrio energetico. Ha un ritmo circadiano di increzione, con un picco massimo intorno alle tre del mattino, nella fase di vagotono (massima attività del parasimpatico), per la Medicina Funzionale, mentre il picco inferiore è tra le 12 e le 21, tra simpaticotono e simpaticolisi, periodi di attività dell’ortosimpatico. La sua attività regola: a) sviluppo cerebrale del feto e del lattante e scheletrico del feto, b) normale sviluppo psicosomatico del bambino (apparato muscolo-scheletrico e cerebrale); c) attività termogenica (controllo del Metabolismo Basale); d) regolazione del metabolismo proteico (trofismo masse muscolari), e) aumenta l’attività del GH. La sua carenza danneggia l’apparato muscolo-scheletrico e neurologico in età prepubere con nanismo e idiozia, nell’adulto comporta sonnolenza, bradipsichismo ed evoluzione verso la osteoporosi; il suo eccesso non ha effetti diretti importanti sull’apparato muscolo-scheletrico.

Testosterone

È l’ormone sessuale maschile prodotto dalle cellule di Leydig del testicolo a partire dal colesterolo, e solo in minima parte nell’ovaio e nella corteccia del surrene. Ha un’attività circadiana con picco massimo tre le 6 e le 13 (simpaticotono massima attività dell’ortosimpatico) e picco minimo verso la 1 (vagotono), è controllato dall’ipofisi. Determina lo sviluppo dei caratteri sessuali primari (organi genitali, sessualità) e secondari (voce, distribuzione del pelo, massa osteomuscolare). Sul muscolo il testosterone determina l’aumento di numero e dimensione delle miocellule (iperplasia e ipertrofia) agendo sulle cellule satelliti: cellule staminali poste in prossimità dell’endomisio, la fascia connettivale che ricopre le fibre muscolari, e diversamente distribuite nei muscoli. Le cellule satelliti sono stimolate da: testosterone, insulina, GH, IGF-I, HGF (fattore di crescita degli epatociti). Si replicano e si fondono fra di loro formando delle cellule muscolari primitive che successivamente matureranno. Tali cellule intervengono anche nella riparazione di piccole lesioni muscolari. Il testosterone influenzerebbe, secondo alcuni studi, l’attività del motoneurone, la cellula nervosa che attiva il muscolo, garantendo lo stimolo trofico del muscolo stesso: si tratta della connessione mente-muscolo che consentirebbe di aumentare le prestazioni degli atleti. Sul tessuto osseo agisce il suo metabolita, il deidroepiandrosterone (DHEA) che stimola gli osteoblasti a produrre più matrice ossea, la base proteica dell’osso, e la sua successiva mineralizzazione. Inoltre, inibisce l’attività degli osteoclasti, che rimaneggiano l’osso usurato, stimola gli osteociti – ago della bilancia del ricambio osseo. Scarsi livelli di testosterone favoriscono la comparsa di osteoporosi nell’uomo dopo i 75 anni.

Estrogeni e progesterone

Sono i principali ormoni sessuali femminili. Sono ormoni steroidei: il primo è prodotto dai follicoli ovarici, dalla placenta e in minima parte dal fegato, il secondo dal corpo luteo. La loro sintesi parte dal colesterolo, trasformato in testosterone e poi grazie all’enzima aromatasi, in estrogeni (l’estrone in menopausa, l’estradiolo in età fertile) e progesterone. Nella donna determinano lo sviluppo dei caratteri sessuali primari (organi genitali, fertilità) e secondari (distribuzione pilifera; distribuzione del grasso su anche, natiche cosce e addome sotto-ombelicale, crescita della mammella, produzione delle lipoproteine HDL (che proteggono l’apparato cardiovascolare). Sull’apparato muscolo-scheletrico gli estrogeni hanno un’azione indiretta: a) riassorbimento di calcio a livello renale, b) attivazione finale della vit. D, c) aumento della sintesi di calcitonina; e un’azione diretta: 1) riduzione dell’attività degli osteoclasti, 2) induzione della chiusura delle cartilagini di accrescimento, fermando l’accrescimento staturale, 3) risparmio del glicogeno muscolare ottenendo energia dai grassi contenuti nel muscolo stesso. La sua carenza determina il quadro della osteoporosi post-menopausale. Il progesterone differenzia e attiva gli osteoblasti; a livello periferico una parte di esso è trasformata in estrogeno amplificando l’informazione per la crescita-rigenerazione ossea. Gli estrogeni aumentano la concentrazione di tireoglobulina (TBG) proteina che lega e rende inutilizzabili gli ormoni tiroidei.

Cortisolo

Il cortisolo è un ormone steroideo prodotto dalla corteccia surrenale sotto controllo dell’ipofisi e dell’ipotalamo, responsabile della risposta adattativa allo stress. Ha un ritmo circadiano con un picco fisiologico alle 12,00 (simpaticotono), più altri picchi legati alle situazioni del momento. Procura l’energia necessaria per affrontare il quotidiano. In caso di situazione stressante persistente il suo livello ematico aumenta e utilizzerà le proteine per avere più energia a discapito della matrice ossea (collagene), delle fibre muscolari e del connettivo di sostegno dell’apparato linfatico, determinando, nella lunga distanza: osteoporosi, riduzione della massa magra e deficit immunitario. In eccesso inibisce anche l’attività tiroidea con cui abitualmente lavora in sinergia.

Conclusioni

Gli ormoni steroidei (cortisolo, estrogeni, progesterone, testosterone) e gli ormoni tiroidei hanno dei recettori a livello dei circuiti neuronali influenzando le risposte e il comportamento emotivo in relazione agli stimoli ambientali (epigenetica). Ad esempio, gli ormoni sessuali inducono la creazione di circuiti cerebrali e comportamenti sessuali dimorfici.
In conclusione, gli ormoni agiscono sinergicamente nel determinare lo sviluppo dell’apparato muscolo-scheletrico ma hanno anche una valenza emozionale. Questo ribadisce i concetti di unità psiche\soma e relazione con l’ambiente, già noti alla medicina cinese e ayurvedica e che nella Medicina Funzionale hanno trovato la sua collocazione secondo un rigore scientifico. Nel prossimo articolo esamineremo la vitamina D, il paratormone e la calcitonina e vedremo che l’osso si comporta come una ghiandola endocrina.

Bibliografia

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Bellabona, F. Castellano, A. Di Giusto, R. Fatone, C. Maggio, A. M. Pasciuto, H. Rainer; Medicina Funzionale e Regolatoria, l’arte dell’equilibrio biologica; NAMED 2015