Fatouh - 4to Ano - Sistema Endocrino - Teorico - 2009

Profesor: Alejandro Fatouh 4to 1era, 2da y 5ta TT y 4to 3era TM Coordinación Hormonal. Sistema Endocrino La Coordinación Neuroendocrina La coordinación de las funciones en los organismos pluricelulares se lleva a cabo gracias a la existencia de mecanismos mediante los cuales las células individuales, o grupos de éstas, pueden comunicarse entre sí. La supervivencia de cualquier organismo depende de que sus funciones estén coordinadas, o sea, transcurran ordenadamente. Hay dos sistemas fundamentales de coordinación: uno basado en hormonas y otro en neuronas o células nerviosas, pero en ambos casos las células se comunican a través de mensajeros químicos. Existen grandes diferencias entre la comunicación hormonal y la nerviosa: las neuronas tienden a actuar sobre distancias cortas mientras la hormona es liberada a la sangre y puede afectar a cualquier célula, las neuronas actúan sobre una célula o un grupo de ellas mientras que la hormona puede afectar a una multitud de células o a órganos completos, la comunicación hormonal es rápida y discontinua mientras que la hormonal es muy lenta y sostenida en el tiempo. En el plano molecular sin embargo no son muy distintas, ya que ambas operan a través de moléculas mensajeras especiales (neurotransmisores en la neurona) que se ponen en contacto con receptores específicos de la célula efectora, blanco o diana. Además, muchas de las moléculas mensajeras utilizadas por un sistema las utiliza también el otro, aunque llevando un mensaje muy distinto en cada caso. Por ejemplo la Noradrenalina como hormona es liberada por las glándulas suprarrenales y estimula la contracción del corazón, dilata los bronquios y eleva la fuerza contráctil de los músculos, pero como neurotransmisor provoca la constricción de los vasos y hace elevar la presión sanguínea. Otra muestra de la gran relación entre ambos es que algunas neuronas liberan sus mensajeros (neurohormonas) al torrente sanguíneo donde actúan como hormonas, tratándose de una acción neuroendocrina. Los dos grandes sistemas de comunicación interna del organismo, el sistema endocrino y el nervioso, no sólo complementan estrechamente sus funciones sino que también controlan mutuamente sus acciones. El estudio de esta continua interacción constituye la neuroendocrinología. Por una parte, se pueden considerar los casos de comunicación entre células mediante moléculas en la que el sistema nervioso envía una señal química (el neurotransmisor) y controla la secreción de la hormona en cuestión. Las moléculas liberadas por las neuronas a la circulación (en lugar de ser secretadas hacia el espacio sináptico) reciben el nombre de neurohormonas. Por otra parte, las hormonas liberadas por las diversas glándulas del organismo pueden actuar a nivel del sistema nervioso central mediante la interacción con receptores específicos y así, modificar el comportamiento del individuo. De esta manera, el sistema endocrino es capaz de influenciar el comportamiento sexual o incluso el nivel de agresividad. La interacción neuroendocrina es también responsable del control del comportamiento alimentario.

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El Sistema Endocrino Por definición, el Sistema Endocrino u Hormonal es el conjunto de órganos y tejidos del organismo que liberan un tipo de sustancias llamado hormonas. Los órganos endocrinos también se denominan glándulas sin conducto, debido a que sus secreciones se liberan directamente en el torrente sanguíneo, mientras que las glándulas exocrinas liberan sus secreciones sobre la superficie interna o externa de los tejidos cutáneos, la mucosa del estómago o el revestimiento de los conductos pancreáticos. Las hormonas secretadas por las glándulas endocrinas regulan el crecimiento, desarrollo y las funciones de muchos tejidos, y coordinan los procesos metabólicos del organismo.

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La endocrinología es la ciencia que estudia las glándulas endocrinas, las sustancias hormonales que producen estas glándulas, sus efectos fisiológicos, así como las enfermedades y trastornos debidos a alteraciones de su función.

Las Hormonas Las Hormonas son sustancias que generan la mayoría de los seres vivos, que regulan procesos corporales tales como el crecimiento, el metabolismo, la reproducción y el funcionamiento de distintos órganos. En los animales, las hormonas son segregadas por glándulas endocrinas, carentes de conductos, directamente al torrente sanguíneo. Existen ciertas hormonas denominadas feromonas que son liberadas al exterior (como ciertas hormonas sexuales) y no a la sangre. Se mantiene un estado de equilibrio dinámico entre las diferentes hormonas que producen sus efectos encontrándose a concentraciones muy pequeñas. Su distribución por el torrente sanguíneo da lugar a una respuesta que, aunque es más lenta que la de una reacción nerviosa, suele mantenerse durante un periodo más prolongado. Esa respuesta se denomina Acción Hormonal.

Figura superior. La Células endocrinas liberan hormonas al torrente sanguíneo. Este las transporta hasta las células blanco, a donde la hormona llega después de atravesar los capilares. Las hormonas son señales químicas producidas en las glándulas endocrinas y conducidas por la sangre hasta las células blanco o diana. Las hormonas pueden ser de la familia de las proteínas (aminos, péptidos y proteínas, aminas derivadas del aminoácido tirosina (adrenalina y noradrenalina son secretadas por glándulas suprarrenales), o de la familia de los lípidos (derivados de los ácidos grasos o esteroides. Ej.: hormonas ováricas, estrógenos y progesterona). Comunicación celular: hormonas, neurotransmisores y receptores. Dentro de pequeños grupos u órganos, las células se comunican por contacto directo a través de especializaciones de la membrana plasmática (uniones GAP o gap junctions). La comunicación mediante señales extracelulares tiene seis etapas: 4

1. 2. 3. 4. 5. 6.

síntesis, secreción de la molécula utilizada como señal, transporte de la molécula hasta la célula blanco, detección de la señal mediante un receptor específico, cambio en el metabolismo celular o expresión genética remoción de la molécula utilizada como señal.

En microorganismos unicelulares también hay hormonas y en plantas y animales las señales químicas son utilizadas tanto dentro como fuera del organismo.

Los Tipos De Glándulas Llamamos glándula a cualquier estructura de los animales o las plantas que produzca secreciones o excreciones químicas. Existen dos tipos principales de glándulas: (1) de secreción interna o endocrinas y (2) de secreción externa o exocrinas. Algunas, como el páncreas, producen secreciones internas y externas. Debido a que las glándulas endocrinas producen y liberan hormonas directamente a la circulación sanguínea sin pasar a través de un conducto se denominan glándulas sin conducto.

Figura Superior. Diferencias entre glándula endocrina y exocrina En las glándulas exocrinas (a), como las glándulas mamarias de las hembras de mamífero, o las glándulas sudoríparas de la piel humana, secretan sus productos por un conducto. En las glándulas endocrinas (b), como la hipófisis y el tiroides, secretan sus productos directamente en el líquido intersticial. De allí, estos compuestos -las hormonas- difunden hacia los vasos sanguíneos y se transportan por el cuerpo hacia los tejidos blanco. En los animales y las plantas, las glándulas exocrinas secretan sustancias químicas de funciones muy variadas. En las plantas, producen agua, líquidos viscosos de protección y néctares. Otros ejemplos de secreciones exocrinas son los materiales para los huevos de las aves, las conchas de

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los mejillones, los capullos de las orugas y los gusanos de seda, las telas de araña y la cera de los panales.

Mecanismos De Acción Hormonal. Como cada glándula secreta hormonas, dentro de la sangre puede llegar a haber por lo menos 30 tipos de hormonas, algunas de las cuales se encuentran unidas a proteínas transportadoras (esteroides y tiroideas). La que esta libre es inactivada por el hígado y eliminada por el riñón. El tejido blanco reconoce a las hormonas con receptores específicos. La mayoría de las hormonas diseminan sus mensajes por todo el organismo. Que estos mensajes sean o no recibidos y ejerzan su acción depende tanto del tejido blanco como de la hormona. Los tejidos blanco pueden ser receptores en ciertas circunstancias y no serlo en otras. La clave para esta especificidad de la acción hormonal radica en las moléculas de receptores que tienen configuraciones muy precisas que les permiten unirse a una molécula en particular. Las hormonas ejercen su acción al menos por dos mecanismos diferentes: algunas entran a las células, se combinan con un receptor intracelular y ejercen una influencia directa sobre la transcripción de ARN; otras se combinan como receptores sobre la superficie de las membranas de las células blanco. Así, la combinación hormona-receptor puede ingresar al citoplasma o puede provocar la liberación de un "segundo mensajero" que desencadena una serie de acontecimientos dentro de la célula. Las hormonas esteroides son relativamente pequeñas, solubles en lípidos por lo que entran libremente a las células y se combinan con un receptor intracelular en el citoplasma de sus células blanco.

Figura superior. Activación de genes a partir de la acción de una hormona liposoluble (esteroidea)

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1. Activación de genes: Las hormonas esteroides (liposolubles) son capaces de atravesar la membrana de la célula blanco, adentro se une a un receptor nuclear (de estructura proteica) que interactúa con una proteína del ADN. Esto activa genes y hay síntesis de ARNm, y este codifica proteínas especificas. Las hormonas tiroideas también pasan la membrana a pesar de ser proteica.

Figura superior. Activación a partir de la acción de un segundo mensajero debido a una hormona no liposoluble. 2. Acción a través de segundos mensajeros: Las hormonas proteicas y peptídicas, así como varios aminoácidos modificados, no pueden atravesar la membrana plasmática y actúan por la combinación con receptores de las membranas de las células blanco. Este es el caso de las hormonas catecolaminas, peptídicas y proteicas, tales como la adrenalina, la insulina y el glucagón, que se combinan como moléculas receptoras sobre la superficie de las membranas de las células blanco. La combinación hormona-receptor puede ser llevada al citoplasma por endocitosis mediada por receptor, o la combinación puede provocar la liberación de un "segundo mensajero". Éste, a su vez, desencadena una serie de reacciones químicas en cascada dentro de la célula que es responsable de los resultados finales de la actividad hormonal. El AMP cíclico ha sido identificado como el segundo mensajero en muchas de estas interacciones. Las hormonas que no entran a la célula blanco se unen a receptores específicos de la membrana Cuando ocurre esto, se activa un segundo mensajero, como el AMPc. Entre las hormonas que utilizan AMPc como segundo mensajero están: ACTH, TSH, calcitonina, paratiroidea, adrenalina y gonadotrofinas. Otro segundo mensajero es el ion calcio (proteína ligadora es la calmodulina). Esta se une a ciertas enzimas que finalmente son activadas. Además de compartir los mismos segundos mensajeros, se ha encontrado que muchas hormonas de mamíferos se encuentran en otros grupos de animales. Por ejemplo, existe insulina en las

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moscas de la fruta, en las lombrices de tierra, en los protistas, en los hongos y hasta en Escherichia coli, una bacteria.

Glándulas Endocrinas Y Hormonas En La Especie Humana Las principales hormonas y sus funciones Adrenocorticotropina (ACTH) Hormona del crecimiento o Somatostatina (GH) Hormona foliculoestimulante (FSH)

Hipófisis (lóbulo anterior)

Corteza suprarrenal

Hipófisis Todo el cuerpo (lóbulo anterior) Hipófisis (lóbulo anterior)

Hormona luteinizante Hipófisis (lóbulo (LH) anterior) Prolactina o Luteotropa Hipófisis (lóbulo (LTH) anterior)

Tirotropina (TSH)

Hipófisis (lóbulo anterior) Hormona Estimulante de Hipófisis (lóbulo Melanocitos (MSH) anterior) Vasopresina, Hormona Hipófisis (lóbulo Antidiurética o ADH posterior) Oxitocina Hipófisis (lóbulo posterior)

Glándula pineal

Estimula el crecimiento y el desarrollo

Glándulas sexuales

Estimula la maduración del óvulo en la mujer y la producción de esperma en el hombre

Glándulas sexuales Glándulas mamarias Cuerpo lúteo

Estimula la ovulación femenina y la secreción masculina de testosterona Estimula la secreción de leche en las mamas tras el parto. Estimula la liberación de progesterona

Tiroides

Activa la secreción de hormonas tiroideas Controla la pigmentación de la piel

Células productoras de melanina Riñones Útero Glándulas mamarias

Melatonina

Activa la secreción de cortisol de la glándula suprarrenal

Regula la retención de líquidos y la tensión arterial Activa la contracción del útero durante el parto Estimula la secreción de leche tras el parto

No está claro, Parece afectar a la pigmentación de aunque los la posibles piel, regular los biorritmos y destinos parecen prevenir ser las células los trastornos por desfase horario pigmentadas y los

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órganos sexuales Calcitonina

Tiroides

Huesos

Controla la concentración de calcio en la sangre depositándolo en los huesos Todo el cuerpo Aumentan el ritmo metabólico, potencian el crecimiento y el desarrollo normal

Hormonas tiroidea Tiroxina (T4), triyodotironina (T3),

Tiroides

Parathormona (PTH)

Paratiroides

Timosina

Timo

Aldosterona

Glándula suprarrenal

Riñones

Cortisol o Hidrocortisona. Glucocorticoides y Mineralocorticoides

Glándula suprarrenal

Todo el cuerpo

Adrenalina y Noradrenalina

Glándula suprarrenal

Norepinefrina

Glándula suprarrenal

Glucagón

Páncreas

Insulina

Páncreas

Huesos, intestinos y riñones Glóbulos blancos

Regula el nivel de calcio en la sangre Potencia el crecimiento y el desarrollo de los glóbulos blancos, ayudando al cuerpo a luchar contra las infecciones Regula los niveles de sodio y potasio en la sangre para controlar la presión sanguínea Juega un papel esencial en la respuesta ante el estrés, aumenta los niveles de glucosa en sangre y moviliza las reservas de grasa, reduce las inflamaciones

Músculos y vasos Aumenta la presión sanguínea, el sanguíneos ritmo cardiaco y metabólico y los niveles de azúcar en sangre; dilata los vasos sanguíneos. También se libera al realizar un ejercicio físico Músculos y vasos Aumenta la presión sanguínea y el sanguíneos ritmo cardiaco, produce vasoconstricción Hígado

Estimula la conversión del glucógeno (hidrato de carbono almacenado) en glucosa (azúcar de la sangre), regula el nivel de glucosa en la sangre Todo el cuerpo Regula los niveles de glucosa en la

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sangre, aumenta las reservas de glucógeno, facilita la utilización de glucosa por las células del cuerpo Somatostatina

Páncreas

Páncreas

Estrógenos

Ovarios

Sistema reproductor femenino

Progesterona

Ovarios

Relaxina

Ovarios

Glándulas mamarias Útero Pubis

Testosterona

Testículos

Todo el cuerpo

Factores Liberadores Hipotalámicos

Hipotálamo

Eritropoyetina

Riñón

Médula ósea

Gastrina

Mucosa gástrica

Estómago

Enterogastrona

Estómago Páncreas

Activa la secreción pancreática

Páncreas

Activa la secreción pancreática

Vesícula biliar

Induce la expulsión de la bilis

Intestino delgado

Activa la secreción intestinal

Renina

Mucosa Duodenal Mucosa Duodenal Mucosa Duodenal Mucosa Duodenal Mucosa Intestinal Riñón

Estimula la producción de glóbulos rojos Estimula la secreción de jugos gástricos Disminuye la secreción gástrica

Médula ósea roja

Gonadotropina coriónica Lactógeno placentario

Placenta Placenta

Activa el complejo angiotensinógeno-angiotensina Mantiene el embarazo Estimula la secreción láctea

Pancreozimina Secretina Colecistoquinina Enterocrinina

Inhibe la liberación de insulina y glucagón Favorecen el desarrollo sexual y el crecimiento, controlan las funciones del sistema reproductor femenino Prepara el útero para el embarazo

Relaja la sínfisis pubiana durante el parto

Favorece el desarrollo sexual y el crecimiento; controla las funciones del sistema reproductor masculino Adenohipófisis Activan o inhiben la secreción de hormonas adenohipofisiarias

Útero Glándula mamaria

EL HIPOTÁLAMO 10

El hipotálamo segrega ocho diferentes neurohormonas que se encargan de controlar la secreción de otras tantas hormonas en la hipófisis anterior. De estas neurohormonas, seis son llamados factores liberadores (releasing-factors o RF) y entre ellos encontramos al factor liberador de la tirotropina (TSH), de la corticotropina (ACTH), de la somatotropina (GH), de la hormona folículo estimulante (FSH) y de la hormona luteinizante (LH). Todos estos factores liberadores son activadores, es decir favorecen la liberación de la hormona en cuestión, mientras que el de la prolactina inhibe la secreción de ésta. Los factores liberadores llegan hasta la adenohipófisis mediante el sistema capilar denominado sistema porta hipotalámico hipofisiario. Las dos neurohormonas restantes, la oxitocina y la vasopresina, se originan como prohormonas en el hipotálamo y se concentran en la neurohipófisis, donde se activan antes de salir a la circulación general. La oxitocina determina la contracción de la musculatura lisa del útero facilitando la expulsión del feto en el parto y activa la eyección de leche en las glándulas mamarias después de él. La vasopresina u hormona antidiurética favorece la retención de agua por el riñón y, en grandes cantidades, eleva la presión sanguínea.

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Figura Superior: Hipotálamo - Hipófisis LA HIPÓFISIS. La hipófisis, es de importancia fundamental en el control de la secreción de la casi totalidad de las glándulas endocrinas, está ubicada en la silla turca y pesa en el hombre de 0,6 a 0,7 g. De acuerdo a su origen embriológico y a su estructura histológica, está formada por dos glándulas separadas: la adenohipófisis, que corresponde al lóbulo anterior y la neurohipófisis representada por el lóbulo posterior. Entre ambas se sitúa una estructura rudimentaria, llamada lóbulo intermedio, de caracteres similares al lóbulo anterior.

Figura superior. Ubicación anatómica del hipotálamo y la hipófisis. La hipófisis se conecta anatómica y funcionalmente con el hipotálamo, hecho que condiciona una eficaz coordinación entre el sistema nervioso y endocrino. La relación entre hipotálamo y la hipófisis merece mención especial. A diferencia del resto del sistema nervioso, donde las neuronas se relacionan directamente con su efector (músculo, por ejemplo), en la hipófisis las neuronas hipotalámicas no hacen contacto directo con sus células efectoras. Estas neuronas son anatómicamente células nerviosas pero funcionalmente células endocrinas que secretan los factores liberadores. Estos factores pasan a la sangre y alcanzan la adenohipófisis a través de una abundante red capilar, tipo sistema porta, que se extiende entre el hipotálamo y la hipófisis anterior. Cabe señalar que los factores liberadores son específicos, es decir, cada uno modifica solamente la secreción de una determinada hormona adenohipofisiaria. Los núcleo hipotalámicos secretores de los factores liberadores son, por tanto, indispensables

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para la función normal de la hipófisis. Su destrucción suprime la secreción de aquellas trofinas hipofisiarias que requiere un factor liberador. Hace excepción, a este respecto, la prolactina, cuya liberación en este caso se intensifica, ya que el factor hipotalámico que regula su liberación es de carácter inhibitorio. A.- Lóbulo Anterior de la Hipófisis. La adenohipófisis segrega, a instancias de los factores liberadores hipotalámicos, seis hormonas: 1.- La Hormona estimulante de Tiroides o Tirotrofina (TSH): Estimula el crecimiento de la glándula tiroides e interviene en todas las etapas de la biosíntesis de sus hormonas. Facilita la liberación de las hormonas depositadas dentro de los folículos de la glándula y su paso a la sangre. La hipofisectomía (eliminación quirúrgica de la hipófisis) causa atrofia y disminución de la secreción de la glándula tiroidea. La inyección de tirotrofina aumenta su secreción y su suministro prolongado conduce a hipertrofia 2.- Hormona Adrenocorticotrófica (ACTH). Estimula el crecimiento y la secreción de las zonas fasciculata y reticularis de la corteza suprarrenal. La hipofisectomía produce atrofia de estas zonas, que se acompaña de disminución de la secreción de glucocorticoides y andrógenos. En dosis fisiológicas la ACTH no modifica la secreción de la zona glomerulosa de la corteza, productora de mineralocorticoides, pero en dosis elevadas estimula en forma transitoria su actividad. 3.- Hormona Luteinizante (LH). Es una de las gonadotrofinas que cumple funciones tanto en la hembra como en el macho. En el ovario la LH estimula la producción del cuerpo lúteo, en tanto que en los testículos estimula la secreción de testosterona 4.- Hormona Folículo-Estimulante. (FSH). En las hembras estimula la maduración de un folículo en el ovario, y en el macho, estimula la maduración de los espermatozoides en los testículos. 5.- Prolactina o luteotropa. (LTH). Es una hormona de estructura muy similar a la somatotrofina y secretada, igual que esta última, por las células acidófilas. Su principal acción conocida es estimular la producción de leche por la glándula mamaria y facilita la aparición del comportamiento maternal. Su función fisiológica en el sexo masculino es desconocida. Su secreción se regula a través de un factor hipotalámico de efecto inhibidor. Lesiones de ciertas áreas hipotalámicas, al suprimir la producción de este factor inhibidor, conducen, en ambos sexos, al aumento de secreción de prolactina. En algunos roedores, no así en la especie humana, la prolactina estimula el crecimiento del cuerpo lúteo y la secreción de progesterona, por lo que se le llama también hormona luteotrófica. 6.- Somatotrofina u Hormona del Crecimiento (GH). La hipofisectomía en animales jóvenes detiene el crecimiento, aún cuando el resto de las funciones endocrinas se mantenga artificialmente normal. Este efecto se debe a la falta de somatotrofina, hormona producida por las células acidófilas de la adenohipófisis. El suministro de somatotrofina en animales jóvenes estimula el crecimiento y conduce el gigantismo. Suministrada a animales adultos causa el crecimiento excesivo de las regiones distales del esqueleto (acromegalia) y de algunos órgano, hiperglicemia y glucosuria. La hormona del crecimiento ejerce cierto efecto en los siguientes procesos: 1.- En el metabolismo proteico estimula la síntesis de proteínas celulares (acción anabólica proteica) a través del incremento de la entrada de aminoácidos a la célula. A nivel de los cartílagos epifisiarios del hueso en crecimiento.

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2.- En el metabolismo de los lípidos, aumenta la lipólisis y, consecuentemente, el paso de ácidos grasos al plasma. Estimula además la oxidación de las grasas en el hígado, con lo cual se libera una mayor cantidad de energía, que permite ahorrar proteínas e hidratos de carbono indispensables para el crecimiento. 3.- En el metabolismo de los glúcidos, produce hiperglucemia por su acción anti insulínica (inhibe la entrada de glucosa a la célula) y eleva el nivel glucémico. Aumenta también, por un mecanismo no conocido, el glucógeno muscular. 4.- En relación con el metabolismo mineral, produce un balance positivo (cantidad eliminada inferior a la absorbida) de calcio, sodio, potasio y fosfatos, lo cual contribuye al anabolismo y crecimieto óseo. B.- Lóbulo Intermedio de la Hipófisis. Secreta la hormona estimulante de los melanocitos, MSH. Su acción en los mamíferos no es clara. En el hombre parece aumentar la síntesis de la melanina. En algunos vertebrados inferiores (anfibios, reptiles y otros) la melanina se encuentra en células especiales de la piel, llamadas melanóforos. La MSH produce la dispersión de los gránulos de melanina en los melanóforos y provoca en esta forma oscurecimiento de la piel C.- Lóbulo Posterior de la Hipófisis o Neurohipófisis. La neurohipófisis no es una glándula endocrina, ya que sus células no producen hormonas. Constituye en realidad un reservorio en que se vierten las hormonas Oxitocina y ADH oVasopresina secretadas por los núcleos hipotalámicos. 1.- Hormona Antidiurética (ADH) o Vasopresina. Es un factor de gran importancia en la regulación del contenido de agua del organismo. Su principal efecto consiste en concentrar la orina disminuyendo su volumen por retención de agua. Su falta causa la eliminación de grandes volúmenes de orina muy diluida (diabetes insípida). En dosis elevadas la ADH produce constricción de la musculatura lisa de los capilares e hipertensión arterial. 2.- Oxitocina. Esta hormona estimula en los mamíferos la contracción de las células mioepiteliales de los conductores galactóforos de la glándula mamaria y produce la eyección de leche. La oxitocina provoca solamente la eyección de leche, o sea su salida por el pezón. La oxitocina es secretada por ciertos núcleos hipotalámicos. Estos son activados por impulsos provenientes de receptores ubicados en los pezones, los cuales son estimulados por la succión del lactante. La oxitocina desempeña un papel importante al final del embarazo y durante el trabajo de parto, por su acción estimulante de las contracciones del útero. La sensibilidad de la musculatura uterina a esta hormona aumenta bajo el efecto de los estrógenos y disminuye por acción de la progesterona. Como al final del embarazo aumenta el nivel sanguíneo de los estrógenos y baja el de la progesterona, se intensifica la acción del estrógeno, lo que explica las contracciones frecuentes del útero al final del embarazo. Estas contracciones dilatan el cuello uterino, lo que estimula por vía refleja la secreción de oxitocina. Esta, a su vez, intensifica todavía más las contracciones hasta que se expulsa el feto. Aparentemente la oxitocina juega algún papel en las contracciones uterinas durante el orgasmo en la mujer, que facilitan el transporte del esperma desde la vagina a las trompas de Falopio, donde ocurre la fecundación

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Figura superior. Relación Hipotálamo Hipófisis y las hormonas que se segregan. LAS PARATIROIDES Las paratiroides están situadas en la cara posterior de la glándula tiroidea. La hormona paratiroidea o parathormona es un polipéptido constituido por 75 aminoácidos, cuyo efecto consiste en el aumento de calcio y una disminución del fósforo plasmáticos. La extirpación de las glándulas paratiroideas provoca la caída del nivel del calcio sanguíneo, lo que aumenta la excitabilidad muscular y nerviosa y puede llegar a causar tetania, crisis convulsivas y muerte. La parathormona eleva la calcemia actuando a tres niveles:

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1.- El nivel más importante es el hueso, donde estimula la actividad de los osteoclastos con la siguiente reabsorción ósea. A consecuencia de esto el calcio intercambiable pasa del hueso a la sangre y se eleva la calcemia. 2.- En el intestino, aumenta en forma discreta la absorción intestinal de calcio. 3.- En el riñón, estimula la reabsorción de calcio filtrado, hacia el plasma. La parathormona estimula la excreción renal de fósforo.

Figura Superior – Glándulas Tiroides y Paratiroides

Figura Superior - Paratiroides y regulación de la concentración de calcio en sangre La disminución del nivel normal de calcio estimula directamente la secreción de su hormona. Esta retorna la calcemia a su nivel normal, lo cual a su vez disminuye la secreción. 16

Un segundo factor que interviene en el mantenimiento de la constancia del nivel de calcio es la calcitonina, que es una hormona polipeptídica secretada por las células parafoliculares de la glándula tiroidea. Su papel fisiológico no es bien conocido. Se sabe, sin embargo, que inhibe la reabsorción de calcio en el hueso y baja, por consiguiente, su nivel en la sangre. La intensidad de su secreción depende de la calcemia, cuyo aumento la estimula. Un tercer factor regulador del metabolismo del calcio es la vitamina D. Su acción consiste fundamentalmente en facilitar la absorción intestinal de calcio. En caso de carencia de esta vitamina, el organismo, para mantener el nivel calcémico, utiliza en exceso el calcio de los huesos. Esto produce descalcificación ósea, que se manifiesta en el niño en crecimiento como raquitismo y en el adulto como osteomalacia. LA GLÁNDULA TIROIDEA (TIROIDES) La glándula tiroidea está constituida por dos lóbulos. Está situada en la región anterior del cuello, por delante de la tráquea. Histológicamente está formada por folículos que contienen en su interior una proteína, la tiroglobulina. Esta juega un papel importante en la síntesis y almacenamiento de las hormonas tiroideas. Entre los folículos se encuentran agrupaciones celulares, llamadas parafoliculares, responsables de la secreción de calcitonina. La glándula produce dos hormonas: la triyodotironina (T3 ) y la tetrayodotironina (T4 ) o tiroxina. Ambas juegan un rol importante en la regulación del metabolismo oxidativo, manteniéndolo dentro de los límites adecuados para la actividad normal del organismo. Estas hormonas, conjuntamente con la somatotrofina, tienen una participación importante en el control del crecimiento y maduración de los tejidos. El lóbulo anterior de la hipófisis secreta la hormona tiroestimulante o TSH, que estimula el crecimiento de los folículos y la síntesis y secreción hormonal. La secreción de TSH es estimulada por un factor liberador proveniente del hipotálamo La secreción de estas hormonas depende del sistema hipotálamo-hipofisiario, cuya actividad se encuentra a su vez, regulada a través de un sistema de retroalimentación negativa. Tanto la extirpación de la hipófisis como la lesión del hipotálamo, producen la atrofia de la glándula tiroidea. En condiciones fisiológicas la disminución del nivel sanguíneo de (T3 ) y (T4 ) estimula la secreción del factor liberador en el hipotálamo y la entrega de TSH en la hipófisis. Esta última, al activar la glándula tiroidea, aumenta el nivel circulante de (T3 ) y (T4 ). La elevación de (T3 ) y (T4 ) en la sangre, tiene un efecto opuesto. Este sistema de retroalimentación negativa permite mantener constante los niveles sanguíneos de las hormonas tiroideas. Además del mecanismo de retroalimentación negativa, recién mencionado, la secreción del factor liberador y de TSH, está influenciada por la corteza cerebral y por estímulos periféricos (especialmente de la temperatura ambiental). Es así como emociones, el frío, etc. aumentan la secreción del factor liberador y de TSH. El organismo puede adaptarse en esta forma a situaciones de emergencia que requiera mayor aporte energético. Acciones de las hormonas tiroideas. Estimulan el metabolismo oxidativo y consecuentemente el consumo de oxígeno y la producción de calor a nivel de todos los tejidos, con excepción del cerebro, útero, ganglios linfáticos, testículos. Los procesos oxidativos que se realizan principalmente en las mitocondrias, se modifican bajo el efecto de las hormonas tiroideas en tal forma, que la energía liberada como calor es 17

proporcionalmente mayor que normalmente. Debido a esto, para cubrir los requerimientos energéticos de trabajo, es indispensable ingerir mayores cantidades de alimentos. A pesar de la mayor ingestión, los hipertiroideos pierden peso. La acción calorigénica de las hormonas tiroideas es importante para la adaptación del organismo al frío. Las hormonas tiroideas estimulan la absorción intestinal de glucosa y es así como en algunos casos la hiperfunción tiroidea se acompaña de hiperglucemia. Esta tiene, sin embargo, carácter transitorio, ya que es rápidamente compensada por aumento de la secreción de insulina y por la mayor combustión de hidratos de carbono en los tejidos cuyo metabolismo está aumentado por efecto de hormonas tiroideas. Aunque las hormonas tiroideas aumentan la síntesis de colesterol, el nivel sanguíneo de éste disminuye en el hipertiroidismo debido a la mayor utilización y a su mayor eliminación por la bilis. Referente al efecto de las hormonas tiroideas en el metabolismo proteico, hay que recalcar que, en dosis fisiológicas, estas hormonas tiene una acción anabólica, especialmente durante el crecimiento. En caso de hipertiroidismo o de suministro excesivo de hormonas tiroideas exógenas, se observa un marcado incremento del catabolismo proteico. Aunque la tiroxina no intensifica el metabolismo cerebral, su déficit produce inhibición de los procesos mentales, los que se normalizan al suministrar la hormona. Las hormonas tiroideas tienen una importancia fundamental en el desarrollo normal del sistema nervioso central y periférico en el lactante y en los niños. La mielinización de los axones y el desarrollo neuronal se ven alterados por la falta de la hormona, produciendo deficiencia mental. Esta se hace irreversible en caso de que no se inicie un tratamiento hormonal precozmente. El crecimiento en el niño hipotiroidea es lento e incompleto (talla menor que la normal) a pesar de que los cartílagos epifisiarios se cierran tardíamente y aunque se mantenga experimentalmente la secreción de hormona de crecimiento en forma normal. El PÁNCREAS ENDOCRINO. LOS ISLOTES DE LANGERHANS Todas las actividades que realizamos requieren de energía. Esta es aportada por moléculas como la glucosa, que al ser metabolizada por nuestras células entrega la energía necesaria para el trabajo celular. La regulación de los niveles u homeostasis de la glucosa es vital para nuestro organismo y está bajo el control del páncreas. El Páncreas es glándula sólida localizada transversalmente sobre la pared posterior del abdomen. Las secreciones pancreáticas, representadas por enzimas y bicarbonatos, facilitan la digestión de los alimentos en el duodeno. La porción endocrina, en cambio, secreta 3 hormonas proteicas que participan en la homeostasis de la glucosa: glucagón, insulina y somatostatina. El análisis microscópico del páncreas permite reconocer más de un millón de agrupaciones celulares conocidas como islotes de Langerhans. Estos están formados por 3 clases de células: alfa, beta y delta. Las células alfa sintetizan glucagón, las beta producen insulina y las delta secretan somatostatina. Insulina. Es una hormona proteica producida por las células beta del páncreas. Su función es promover el almacenamiento de glucosa, aminoácidos y ácidos grasos, las 3 principales biomoléculas usadas como combustible a nivel celular. Su efecto es facilitar el ingreso de glucosa a las células de todo el cuerpo, en especial a las células musculares y adiposas. En presencia de insulina, el exceso de glucosa es captado por las células musculares y almacenada como un importante azúcar complejo, llamado glicógeno. Por su parte, las células adiposas almacenan el 18

exceso de glucosa como sustancias grasas. La insulina promueve en el hígado la captación de glucosa y su almacenamiento como glucógeno. En conjunto, todos estos efectos provocan una disminución de los niveles de azúcar en la sangre.

Figura superior - Regulación hormonal de la glucosa sanguínea (glucemia).

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La insulina disminuye los niveles sanguíneos de glucosa, por lo que se dice que es una hormona hipoglucemiante Glucagón. Hormona proteica producida por las células alfa, que estimulan la movilización de glucosa, ácidos grasos y aminoácidos desde los sitios de almacenamiento hacia la sangre. El glucagón estimula la liberación de glucosa a partir del glicógeno almacenado en el hígado y los músculos. De igual modo, promueve la liberación de las grasas almacenadas en los tejidos, elevando los niveles de ácidos grasos en la sangre. Los efectos del glucagón son opuestos a los ejercidos por la insulina: de esta forma, se contribuye a regular los niveles de glucosa en la sangre. El glucagón aumenta los niveles sanguíneos de azúcar es decir, es una hormona hiperglucemiante. Somatostastina. Es una hormona proteica producida por las células delta, que interviene indirectamente en la regulación de la glucemia. La secreción de somatostatina inhibe la secreción insulina y glucagón. La secreción de somatostatina es regulada por los mismos factores que afectan la secreción de insulina, como los niveles elevados de glucosa, aminaácidos y de glucagón. Control Homeostático De La Glucosa Sanguínea La glucosa es un monosacárido proveniente de la digestión de los di y polisacáridos. Se absorbe en el intestino y es transportada al hígado, donde la mayor parte es almacenada en forma de glucógeno. La conversión de la glucosa a glucógeno es una función específica de los hepatocitos (células hepáticas), denominada glucogénesis. Simultáneamente, dos mecanismos inversos tienden a incrementar el nivel de glucosa sanguínea: la glucogenólisis o reconversión del glucógeno en glucosa, y la gluconeogénesis o transformación de aminoácidos y ácidos grasos en glucosa. En definitiva, el nivel de glucosa en la sangre se mantiene más o menos constante, a una concentración media de 100 mg/dl (1 mg/ml o 0,1%). La importancia fisiológica de la glucosa debería ser bien conocida por usted: la degradación de su molécula durante la respiración celular proporciona prácticamente toda la energía requerida para los procesos metabólicos. Una hipoglucemia (disminución del nivel normal de glucosa sanguínea) afecta en primer término al cerebro, pues las neuronas son incapaces de usar otro combustible distinto a la glucosa. Esto puede traducirse en vértigos, temblores musculares, visión borrosa, desmayos y otras afecciones más serias. Por otro lado, una hiperglucemia puede generar varios trastornos importantes. El aumento de la presión osmótica en los sitios donde se acumula la glucosa produce deshidratación celular. El aumento de glucosa rebasa sus posibilidades de retención renal, lo que se acompaña de menor reabsorción de agua: vale decir, hay glucosuria (azúcar en la orina) y poliuria (mucha orina). Esta misma situación produce polidipsia (sed intensa) y polifagia (aumento del apetito) para contrarrestar la pérdida de glucosa en la orina. Las glándulas del sistema endocrino responsables del control homeostático de la glucosa son: el páncreas endocrino, las glándulas suprarrenales y la hipófisis. Cada una de éstas produce hormonas específicas que actúan sobre un órgano blanco determinado e interactúan entre sí, regulando la cantidad de glucosa en la sangre. En este control se deben considerar tres grandes efectores: el tejido adiposo (formado por adipocitos), la masa muscular y el hígado. Estos van a funcionar interviniendo ya sea en el 20

aumento o la disminución de la glucosa sanguínea. De estos, el hígado debe ser considerado como un gran “amortiguador de glucosa”, ya que en forma rápida actúa entregando glucosa o acumulándola cuando las concentraciones de ella han aumentado en la sangre. La insulina (producidas por células beta) y el glucagón (producidas por células alfa) son secretados por el sistema endocrino. Los islotes de Langerhans son formados por un 70% de células beta. La insulina facilita la absorción de glucosa, esto se produce por un aumento en el transporte de la glucosa a través de la membrana La glucosa no atraviesa la membrana, sino que pasa por transporte facilitado a través de la gradiente de concentración (eficaz en el músculo, tejido adiposo y corazón). Además cuando los niveles de glucosa están sobre los normales, la insulina incrementa su metabolismo. Cuando entra mucha cantidad de glucosa al liquido extracelular, parte se guardan en el hígado, evitando un aumento excesivo de glucosa en la sangre (glucemia). Cuando la glucemia baja, la glucosa que esta en el hígado regula la situación. Cuando la glucemia aumenta, el exceso de glucosa actúa directamente sobre los islotes de Langerhans, para aumentar la producción de insulina. Cuando la glucemia disminuye, pasa lo contrario. GLÁNDULAS SUPRARRENALES O ADRENALES Las glándulas suprarrenales (o adrenales) están ubicadas bilateralmente en la región lumbar, ocupando el polo superior de cada riñón. Están divididas anatómica y fisiológicamente en dos partes: la corteza y la médula. La corteza segrega hormonas esteroideas, glucorticoideas, mineralocorticoideas y hormonas sexuales; su secreción está controlada por la ACTH. Los principales Glucorticoides son: el cortisol. la cortisona y la corticosterona. Principalmente regulan el metabolismo de los glúcidos, pero también en menor proporción el de las proteínas y los lípidos.

Figura superior – Ubicación de las glándulas suprarrenales, también llamadas adrenales. 21

Mineralocorticoides y glucorticoides son imprescindibles para el mantenimiento de la vida. Son de particular importancia en los estados de estrés. Los glucorticoides se inactivan en el hígado, donde son convertidos en compuestos hidrosolubles y eliminados posteriormente por la orina. Tanto el cortisol como la corticosterona tienen una acción antagónica a la insulina, ya que ambos elevan la glucemia mediante la conversión de aminoácidos en glucosa. El cortisol además regula el balance de agua, especialmente su distribución entre los distintos compartimientos del organismo. Su efecto final es antagónico al de la ADH. Participa en el mantenimiento de una adecuada filtración glomerular, lo que facilita la eliminación de agua por los riñones. Los glucorticoides actúan sobre la sangre y el sistema linfático, intensificando la formación de eritrocitos y neutrófilos en la médula ósea, y aceleran el paso de estos elementos a la sangre. El cortisol inhibe la formación de linfocitos esto acarrea consigo la disminución de anticuerpos en la sangre. Entre los mineralocorticoides se encuentran la corticosterona, desoxicorticosterona (DOCA) y la aldosterona, todas las cuales controlan el metabolismo de las sales minerales. Su falta altera profundamente el nivel de sodio en la sangre, lo que recibe el nombre de hiponatremia. La mayor parte de la aldosterona, a semejanza del cortisol, circula unida a proteínas plasmáticas. Es inactivada en el hígado y eliminada posteriormente por la orina. El principal efecto de los mineralocorticoides consiste en estimular el intercambio de sodio con potasio tanto en el riñón como en las glándulas salivales y sudoríparas. El principal mineralocorticoide es la aldosterona. La secreción de esta hormona está influida por numerosos factores. La disminución de sodio y el aumento de potasio plasmático, la hemorragia y el stress incrementa su secreción. La aldosterona aumenta la reabsorción de sodio, disminuyendo su eliminación por la orina y estimula la excreción de potasio y de hidrógeno. La zona más profunda de la corteza adrenal origina hormonas sexuales tanto masculinas (andrógenos) como femeninas (estrógenos). Su secreción está controlada por la ACTH hipofisiaria OVARIOS Los ovarios son los órganos femeninos de la reproducción, o gónadas. Son estructuras pares con forma de almendra situadas a ambos lados del útero. Los folículos ováricos producen óvulos, o huevos, y también segregan un grupo de hormonas denominadas estrógenos, necesarias para el desarrollo de los órganos reproductores y de las características sexuales secundarias, como distribución de la grasa, amplitud de la pelvis, crecimiento de las mamas y vello púbico y axilar. La progesterona ejerce su acción principal sobre la mucosa uterina en el mantenimiento del embarazo. También actúa junto a los estrógenos favoreciendo el crecimiento y la elasticidad de la vagina. Los ovarios también elaboran una hormona llamada relaxina, que actúa sobre los ligamentos de la pelvis y el cuello del útero y provoca su relajación durante el parto, facilitando de esta forma el alumbramiento. Figura inferior - Ciclo menstrual. Un ciclo menstrual típico dura 28 días. Comienza con tres a cinco días de menstruación, o expulsión del revestimiento uterino, durante la cual los niveles hormonales son bajos. Al final de la menstruación, una hormona hipofisaria estimula el desarrollo de nuevos folículos en el ovario. Éste secreta estrógenos cuando los

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folículos maduran, e induce la proliferación de las células del revestimiento del útero. Hacia la mitad del ciclo, un folículo maduro libera un óvulo. El folículo vacío forma el cuerpo lúteo, un cuerpo endocrino que secreta progesterona. Bajo la influencia adicional de la progesterona, el revestimiento uterino se engrosa y se hace más denso, como preparación para la implantación del huevo fecundado. Si la fecundación no se lleva a cabo, el cuerpo lúteo muere y los niveles hormonales bajan. Sin estímulo hormonal, el revestimiento uterino se deshace y es expulsado, comenzando un nuevo periodo menstrual y un nuevo ciclo.

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Hormonas foliculoestimulante, luteinizante y luteotropa en la mujer: La FSH, la LH y la LTH son hormonas que actúan sobre las gónadas (glándulas que desempeñan la función sexual: los testículos en el hombre y los ovarios en la mujer). La acción de estas hormonas consideradas por separado, no tiene ningún efecto útil sobre el funcionamiento de las gónadas, solo la integración de todas ellas, y por consiguiente un equilibrio adecuado de las distintas hormonas estimulantes, conduce a un funcionamiento normal de las glándulas sexuales. La vida sexual de la mujer se caracteriza por el ciclo menstrual, que dura 28 días, de los cuales los primeros 14 se dedican a la formación del folículo en los ovarios; se trata de una vesícula que sobresale de la superficie del ovario que contiene estrógenos (hormonas sexuales femeninas) y el óvulo, la célula germinal femenina. Al décimo cuarto día se rompe el folículo, y el óvulo emigra al útero, donde, si es fecundado por el espermatozoide (célula germinal masculina), comenzará el proceso que conducirá a la formación de un nuevo individuo.

Figura Superior. FSH y LH en hombre y mujer y su relación con la secreción de hormonas sexuales. Mientras tanto, el folículo roto se transforma en cuerpo lúteo, es decir en una nueva glándula que segrega progesterona, la hormona que junto con los estrógenos prepara al útero para que reciba al óvulo, en caso de que este sea fecundado. Si el óvulo no es fecundado, al día numero 28 se produce la menstruación y el cuerpo lúteo se degenera hasta desaparecer. Si por el contrario se produce la fecundación, el cuerpo lúteo crece, aumenta la cantidad de progesterona secretada por el y la vida de la nueva glándula dura hasta el final del embarazo. La FSH, o gonadotropina folicular, interviene en la primera fase del proceso, estimulando la formación del folículo, y mantiene su intervención, aunque de forma reducida, en la segunda mitad del ciclo; además esta hormona favorece el tropismo del ovario. 24

La LH, o luteinizante, interviene en un segundo tiempo y solo cuando la FSH ha actuado y continua actuando. La LH induce la formación y la secreción de estrógenos por parte del ovario y provoca la rotura del folículo, con la consecuente liberación del óvulo; estimula, además, la transformación del folículo en el cuerpo lúteo. Llegados a este punto es necesaria la presencia de la tercera hormona, la luteotropa (LTH o gonadotropina luteosecretora), que estimula la secreción de progesterona por el cuerpo luteo recién formado. No solo son necesarias todas ellas para que se complete el ciclo menstrual sino que cada una de ellas no actúa si no se encuentran en circulación al mismo tiempo las otras. La LTH tiene otro efecto sobre la mujer, la prolactina: durante el puerperio, estimula la mama para la secreción de leche, su acción es solo eficaz si actúan las tres hormonas. Hormonas foliculoestimulante, luteinizante y luteotropa en el hombre: La FSH estimula las células germinales de los túbulos seminíferos que constituyen buena parte de los testículos, para que produzcan espermatozoides. El proceso de formación de estos no puede completarse sino interviene la LTH. Esta actúa sobre las denominadas células "intersticiales" del testículo; estas células se localizan entre los túbulos seminíferos y se encargan de la formación y secreción de testosterona (hormona sexual masculina). TESTÍCULOS. Las gónadas masculinas o testículos, son cuerpos ovoideos pares que se encuentran suspendidos en el escroto. Las células de Leydig de los testículos producen una o más hormonas masculinas, denominadas andrógenos. La más importante es la testosterona, que estimula el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios, influye sobre el crecimiento de la próstata y vesículas seminales, y estimula la actividad secretora de estas estructuras. Los testículos también contienen células que producen gametos masculinos o espermatozoides. PLACENTA

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Figura superior – Placenta La placenta, un órgano formado durante el embarazo a partir de la membrana que rodea al feto, asume diversas funciones endocrinas de la hipófisis y de los ovarios que son importantes en el mantenimiento del embarazo. Secreta la hormona denominada gonadotropina coriónica, sustancia presente en la orina durante la gestación y que constituye la base de las pruebas de embarazo. La placenta produce progesterona y estrógenos, somatotropina coriónica (una hormona con algunas de las características de la hormona del crecimiento), lactógeno placentario y hormonas lactogénicas. OTROS ÓRGANOS Otros tejidos del organismo producen hormonas o sustancias similares. Los riñones secretan un agente denominado renina que activa la hormona angiotensina elaborada en el hígado. Esta hormona eleva a su vez la tensión arterial, y se cree que es provocada en gran parte por la estimulación de las glándulas suprarrenales. Los riñones también elaboran una hormona llamada eritropoyetina, que estimula la producción de glóbulos rojos por la médula ósea. El tracto gastrointestinal fabrica varias sustancias que regulan las funciones del aparato digestivo, como la gastrina del estómago, que estimula la secreción ácida, y la secretina y colescistoquinina del intestino delgado, que estimulan la secreción de enzimas y hormonas pancreáticas. La colecistoquinina provoca también la contracción de la vesícula biliar. En la década de 1980, se observó que el corazón también segregaba una hormona, llamada factor natriurético auricular, implicada en la regulación de la tensión arterial y del equilibrio hidroelectrolítico del organismo. La confusión sobre la definición funcional del sistema endocrino se debe al descubrimiento de que muchas hormonas típicas se observan en lugares donde no ejercen una actividad hormonal. La noradrenalina está presente en las terminaciones nerviosas, donde trasmite los impulsos nerviosos. Los componentes del sistema renina-angiotensina se han encontrado en el cerebro, donde se desconocen sus funciones. Los péptidos intestinales gastrina, colecistoquinina, péptido intestinal vasoactivo (VIP) y el péptido inhibidor gástrico (GIP) se han localizado también en el cerebro. Las endorfinas están presentes en el intestino, y la hormona del crecimiento aparece en las células de los islotes de Langerhans. En el páncreas, la hormona del crecimiento parece actuar de forma local inhibiendo la liberación de insulina y glucagón a partir de las células endocrinas. Las prostaglandinas se encuentran entre las más potentes de todas las sustancias producidas y liberadas por las células. Desde su descubrimiento inicial, en el semen, se han identificado un gran número de prostaglandinas, todas ellas relacionadas estructuralmente, pero con una variedad de efectos diferentes y, a veces, directamente opuestos. Las prostaglandinas son un buen ejemplo de hormonas locales, que actúan sobre las mismas células (autocrinas) que las secretan o en la vecindad de ellas (paracrinas). O sea, no todas las hormonas son liberadas a la sangre! Aunque las prostaglandinas tienen propiedades hormonales, difieren de otras hormonas en varios aspectos significativos: 1) Son ácidos grasos. 2) Son producidas por las membranas celulares de casi todos -si no todos- los órganos del cuerpo. 3) Sus tejidos blanco son generalmente los mismos tejidos en los que son producidas. 4) Producen efectos notables en concentraciones extremadamente bajas. Además, se liberan en cantidades muy pequeñas y son degradadas rápidamente por sistemas enzimáticos del cuerpo. Las prostaglandinas participan en la contracción muscular necesaria para 26

el movimiento del semen y también en las contracciones uterinas durante el parto. También juegan un importante papel en la regulación de la temperatura por parte del hipotálamo y en la respuesta inflamatoria: los efectos antipiréticos y antiinflamatorios de las aspirinas tienen que ver con la inhibición de la síntesis de prostaglandinas. Entre las prostaglandinas se encuentra un grupo de sustancias conocidas como leucotrienos, que son producidos principalmente por los distintos leucocitos que intervienen en las respuestas inflamatoria e inmune. Los leucotrienos incluyen las interleucinas liberadas por los linfocitos T colaboradores activadas, así como una variedad de moléculas liberadas por macrófagos y mastocitos estimulados.

El Metabolismo Hormonal Las hormonas conocidas pertenecen a tres grupos químicos: proteínas, esteroides y aminas. Aquellas que pertenecen al grupo de las proteínas o polipéptidos incluyen las hormonas producidas por la hipófisis anterior, paratiroides, placenta y páncreas. En el grupo de esteroides se encuentran las hormonas de la corteza suprarrenal y las gónadas. Las aminas son producidas por la médula suprarrenal y el tiroides. La síntesis de hormonas tiene lugar en el interior de las células y, en la mayoría de los casos, el producto se almacena en su interior hasta que es liberado en la sangre. Sin embargo, la tiroides y los ovarios contienen zonas especiales para el almacenamiento de hormonas. El sistema endocrino de los vertebrados posee gran uniformidad, puesto que la mayoría de las glándulas endocrinas se presentan más o menos desarrolladas en casi todos los grupos de vertebrados. Con las hormonas que producen ocurre algo similar. En los vertebrados hay: 1. Hormonas propiamente dichas, es decir, formadas en glándulas endocrinas, 2. Hormonas producidas por células no agrupadas en glándulas 3. Neurohormonas. La secreción endocrina está bajo el control nervioso. La corteza cerebral, ante diferentes estímulos, internos y externos (luz, sonido, temperatura...), provoca la liberación de neurohormonas a partir de células neurosecretoras del hipotálamo. Estas hormonas denominadas factores liberadores, pasan al torrente sanguíneo porta-hipotálamo-hipofisiario y de esa manera alcanzan la hipófisis, donde se encargan de activar o inhibir la producción de hormonas hipofisiarias. Éstas, a su vez, pasan a la circulación sanguínea y actúan a nivel de diferentes glándulas endocrinas para que segreguen hormonas. Por esta circunstancia, a las hormonas hipofisiarias se les denomina hormonas tróficas o trópicas.

Control Y Retrocontrol La actividad del hipotálamo viene determinada tanto por estímulos procedentes de los centros nerviosos superiores del encéfalo como por su “retrocontrol” o feed-back negativo provocado por la concentración sanguínea de las hormonas tróficas hipofisiarias o de las hormonas segregadas por las glándulas endocrinas “blanco” de aquellas. La hipófisis también sufre un retrocontrol negativo por la presencia en la sangre de las hormonas de sus glándulas endocrinas “ blanco”. La regulación de la secreción de hormonas suele estar dada por retroalimentación negativa. La información acerca de los niveles de hormona es enviada a la glándula que las secreta, la que responde aumentando o cesando la producción.

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Figura superior - Sistemas de control hormonal. Control de la secreción hormonal: (+), control directo. (-), retrocontrol o feed-back, efectuado a tres distintos niveles. La liberación de las hormonas depende de los niveles en sangre de otras hormonas y de ciertos productos metabólicos bajo influencia hormonal, así como de la estimulación nerviosa. La producción de las hormonas de la hipófisis anterior se inhibe cuando las producidas por la glándula diana particular, la corteza suprarrenal, la tiroides o las gónadas circulan en la sangre. Por ejemplo, cuando hay una cierta cantidad de hormona tiroidea en el torrente sanguíneo la hipófisis interrumpe la producción de hormona estimulante del tiroides hasta que el nivel de hormona tiroidea descienda. Por lo tanto, los niveles de hormonas circulantes se mantienen en un equilibrio constante. Este mecanismo, que se conoce como homeostasis o realimentación negativa , es similar al sistema de activación de un termostato por la temperatura de una habitación para encender o apagar una caldera. La administración prolongada procedente del exterior de hormonas adrenocorticales, tiroideas o sexuales interrumpe casi por completo la producción de las correspondientes hormonas estimulantes de la hipófisis, y provoca la atrofia temporal de las glándulas diana. Por el contrario, si la producción de las glándulas diana es muy inferior al nivel normal, la producción continua de hormona estimulante por la hipófisis produce una hipertrofia de la glándula, como en el bocio por déficit de yodo. La liberación de hormonas está regulada también por la cantidad de sustancias circulantes en sangre, cuya presencia o utilización queda bajo control hormonal. Los altos niveles de glucosa en la sangre estimulan la producción y liberación de insulina mientras que los niveles reducidos estimulan a las glándulas suprarrenales para producir adrenalina y glucagón; así se mantiene el equilibrio en el metabolismo de los hidratos de carbono. De igual manera, un déficit de calcio en la sangre estimula la secreción de hormona paratiroidea, mientras que los niveles elevados estimulan la liberación de calcitonina por el tiroides.

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La función endocrina está regulada también por el sistema nervioso, como lo demuestra la respuesta suprarrenal al estrés. Los distintos órganos endocrinos están sometidos a diversas formas de control nervioso. La médula suprarrenal y la hipófisis posterior son glándulas con rica inervación y controladas de modo directo por el sistema nervioso. Sin embargo, la corteza suprarrenal, el tiroides y las gónadas, aunque responden a varios estímulos nerviosos, carecen de inervación específica y mantienen su función cuando se trasplantan a otras partes del organismo.

La hipófisis anterior tiene inervación escasa, pero no puede funcionar si se trasplanta. Se desconoce la forma en que las hormonas ejercen muchos de sus efectos metabólicos y morfológicos. Sin embargo, se piensa que los efectos sobre la función de las células se deben a su acción sobre las membranas celulares o enzimas, mediante la regulación de la expresión de los genes o mediante el control de la liberación de iones u otras moléculas pequeñas. Aunque en apariencia no se consumen o se modifican en el proceso metabólico, las hormonas pueden ser destruidas en gran parte por degradación química. Los productos hormonales finales se excretan con rapidez y se encuentran en la orina en grandes cantidades, y también en las heces y el sudor.

Los Ciclos Endocrinos (Ciclos Hormonales) El sistema endocrino ejerce un efecto regulador sobre los ciclos de la reproducción, incluyendo el desarrollo de las gónadas, el periodo de madurez funcional y su posterior envejecimiento, así 29

como el ciclo menstrual y el periodo de gestación. El patrón cíclico del estro, que es el periodo durante el cual es posible el apareamiento fértil en los animales, está regulado también por hormonas. La pubertad, la época de maduración sexual, está determinada por un aumento de la secreción de hormonas hipofisiarias estimuladoras de las gónadas o gonadotropinas, que producen la maduración de los testículos u ovarios y aumentan la secreción de hormonas sexuales. A su vez, las hormonas sexuales actúan sobre los órganos sexuales auxiliares y el desarrollo sexual general. En la mujer, la pubertad está asociada con el inicio de la menstruación y de la ovulación. La ovulación, que es la liberación de un óvulo de un folículo ovárico, se produce aproximadamente cada 28 días, entre el día 10 y el 14 del ciclo menstrual en la mujer. La primera parte del ciclo está marcada por el periodo menstrual, que abarca un promedio de tres a cinco días, y por la maduración del folículo ovárico bajo la influencia de la hormona folículo estimulante procedente de la hipófisis. Después de la ovulación y bajo la influencia de otra hormona, la llamada luteinizante, el folículo vacío forma un cuerpo endocrino denominado cuerpo lúteo, que secreta progesterona, estrógenos, y es probable que durante el embarazo, relaxina. La progesterona y los estrógenos preparan la mucosa uterina para el embarazo. Si éste no se produce, el cuerpo lúteo involuciona, y la mucosa uterina, privada del estímulo hormonal, se desintegra y descama produciendo la hemorragia menstrual. El patrón rítmico de la menstruación está explicado por la relación recíproca inhibición-estimulación entre los estrógenos y las hormonas hipofisiarias estimulantes de las gónadas. Si se produce el embarazo, la secreción placentaria de gonadotropinas, progesterona y estrógenos mantiene el cuerpo lúteo y la mucosa uterina, y prepara las mamas para la producción de leche o lactancia. La secreción de estrógenos y progesterona es elevada durante el embarazo y alcanza su nivel máximo justo antes del nacimiento. La lactancia se produce poco después del parto, presumiblemente como resultado de los cambios en el equilibrio hormonal tras la separación de la placenta. Con el envejecimiento progresivo de los ovarios, y el descenso de su producción de estrógenos, tiene lugar la menopausia. En este periodo la secreción de gonadotropinas aumenta como resultado de la ausencia de inhibición estrogénica. En el hombre el periodo correspondiente está marcado por una reducción gradual de la secreción de andrógenos. Trastornos de la función endocrina Las alteraciones en la producción endocrina se pueden clasificar como de hiperfunción (exceso de actividad) o hipofunción (actividad insuficiente). La hiperfunción de una glándula puede estar causada por un tumor productor de hormonas que es benigno o, con menos frecuencia, maligno. La hipofunción puede deberse a defectos congénitos, cáncer, lesiones inflamatorias, degeneración, trastornos de la hipófisis que afectan a los órganos diana, traumatismos, o, en el caso de enfermedad tiroidea, déficit de yodo. La hipofunción puede ser también resultado de la extirpación quirúrgica de una glándula o de la destrucción por radioterapia. La hiperfunción de la hipófisis anterior con sobreproducción de hormona del crecimiento provoca en ocasiones gigantismo o acromegalia, o si se produce un exceso de producción de hormona estimulante de la corteza suprarrenal, puede resultar un grupo de síntomas conocidos como síndrome de Cushing que incluye hipertensión, debilidad, policitemia, estrías cutáneas purpúreas, y un tipo especial de obesidad. La deficiencia de la hipófisis anterior conduce a enanismo (si aparece al principio de la vida), ausencia de desarrollo sexual, debilidad, y en algunas ocasiones desnutrición grave. Una disminución de la actividad de la corteza suprarrenal origina la enfermedad de Addison, mientras que la actividad excesiva puede provocar el síndrome de 30

Cushing u originar virilismo, aparición de caracteres sexuales secundarios masculinos en mujeres y niños. Las alteraciones de la función de las gónadas afecta sobre todo al desarrollo de los caracteres sexuales primarios y secundarios. Las deficiencias tiroideas producen cretinismo y enanismo en el lactante, y mixedema, caracterizado por rasgos toscos y disminución de las reacciones físicas y mentales, en el adulto. La hiperfunción tiroidea (enfermedad de Graves, bocio tóxico) se caracteriza por abultamiento de los ojos, temblor y sudoración, aumento de la frecuencia del pulso, palpitaciones cardiacas e irritabilidad nerviosa. La diabetes insípida se debe al déficit de hormona antidiurética, y la diabetes mellitus, a un defecto en la producción de la hormona pancreática insulina, o puede ser consecuencia de una respuesta inadecuada del organismo. Teniendo en cuenta las acciones que la GH lleva a cabo en el organismo, se pueden deducir las consecuencias que derivan de una secreción de esta hormona en defecto o en exceso. En el primer caso se produce el enanismo y en el segundo el gigantismo, que también aparece durante la infancia y sobre todo durante la adolescencia, siempre antes de la pubertad. La razón es sencilla: la diferencia de estatura se debe principalmente a un desarrollo diferente del sistema óseo y en particular de los huesos largos (esqueleto de los miembros) . Estos están constituido por la diáfisis, que es el cuerpo del hueso, y la epífisis, las dos cabezas. Entre la diáfisis y cada una de las dos epífisis, durante el periodo de crecimiento, existen dos capas delgadas de cartílagos, el cual da origen a la formación de nuevo tejido óseo que, superponiéndose a la ya existente, que constituye la diáfisis provoca un alargamiento del hueso. La GH regula la función de los cartílagos de crecimiento: si aumenta, estos aceleran su ritmo de trabajo y aparece el gigantismo. Se habla del gigantismo cuando la estructura de los hombres sobrepasa el metro noventa y cinco, en la mujer el metro ochenta y cinco.

SISTEMA ENDOCRINO - CUESTIONARIO DE ESTUDIO a) Diferencie glándula endocrina, exocrina y mixta. b) Defina hormona, feromona, glándula endocrina, tejido diana, receptor hormonal y acción hormonal. c) ¿Cómo se Clasifican las hormonas? Dé 2 ejemplos de cada tipo d) Desarrolle la siguiente secuencia como un texto: Órgano nervioso >> glándula endocrina >> hormona >> tejido diana >> acción hormonal e) ¿Cómo se transportan las hormonas en los animales? ¿Por qué será que se transportan por esa vía? f) ¿Qué hacen las hormonas en un organismo? ¿Cómo lo hacen? Explique cómo reconocen sus tejidos blanco las hormonas, considerando el concepto de receptores específicos y a partir de ello de que manera hacen efecto las mismas.

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g) ¿Qué es un segundo mensajero? ¿Existen formas de acción hormonal en donde el segundo mensajero no sea necesario? Explique. h) Justifique las siguientes afirmaciones y de algún ejemplo: “No todas las hormonas actúan sobre el propio individuo que las produce” “No sólo las glándulas fabrican hormonas”. j) Explique la relación que hay entre sistema endocrino y: a. Celo b. Ciclo menstrual c. Menopausia d. Andropausia e. Crecimiento f. Hambre g. Sueño j) Compare la forma en que funciona el sistema nervioso con el sistema endocrino completando este cuadro: Característica Sistema Endocrino ¿Cuál es su función general? 1 ¿Cómo logra comunicarse con los 3 órganos que coordina? ¿Cómo es la velocidad de tal 5 comunicación? ¿Cuánto dura el efecto en el 7 órgano estimulado? ¿Cuál sería la función particular 9 de cada sistema?

Sistema Nervioso 2 4 6 8 10

k) Explique que estructuras relacionan al sistema endocrino con el nervioso. ¿Por qué es tan importante la estrecha relación entre ambos? l) Una hormona es liberada por una glándula. La hormona viaja, acompañada de glóbulos rojos y proteínas plasmáticas, a través de la sangre. Ningún control remoto la guía por el laberinto de vasos sanguíneos… ¿Cómo sabe la hormona que tiene que actuar sobre determinado grupo de células?, ¿Cómo supo la glándula que tuvo que enviar esta hormona a este órgano?, ¿Cómo supo la glándula que tenía que dejar de enviarla? m) Busque un cuadro que reúna las hormonas humanas según sus características y funciones n) Intente explicar las características, funcionamiento, regulación y control del sistema endocrino usando como ejemplo los conceptos de insulina, diabetes y páncreas.

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o) Intente explicar las características, funcionamiento, regulación y control del sistema endocrino usando como ejemplo los conceptos hormona de crecimiento, hipófisis y acromegalia. Ejercitación En los siguientes textos identifique los conceptos de glándula endocrina, hormona, tejido diana y acción hormonal. Defina cada uno de ellos. Texto 1: Los anabólicos esteroides, más precisamente anabólicos androgénicos esteroides, pertenecen al grupo de drogas ergogénicas, también llamadas drogas de performance. Son sustancias sintéticas derivadas de la testoesterona, una sustancia natural masculina. "Anabólico" significa "constructor" o "fabricante", y "androgénico" significa "masculinizante", es decir que otorga características sexuales masculinas. Los esteroides derivan de las hormonas; a su vez, los anabólicos esteroides conforman un grupo dentro de estas drogas hormonales. Un hombre sano produce entre 2 y 10 miligramos de testosterona al día (las mujeres también la producen, pero en cantidades residuales). Las hormonas anabólicas ayudan al cuerpo a absorber las proteínas, propician el desarrollo muscular, óseo y de la piel. Las características androgénicas de la testosterona se relacionan con la masculinidad: durante la pubertad permite el desarrollo sexual masculino, el crecimiento capilar en el cuerpo y el agravamiento de la voz. Estas sustancias están diseñadas para imitar las funciones de crecimiento de la testosterona, pero afectando mínimamente sus efectos masculinizantes Texto 2: Según el endocrinólogo de la Universidad de Washington, Michael Schwartz, las hormonas que participan en la regulación de la ingesta pueden dividirse en dos grupos: uno que actúa rápidamente e influye en las comidas individuales, y otro que actúa más lentamente para promover el equilibrio a largo plazo de las reservas de grasa del organismo. Los reguladores de largo plazo incluyen a la leptina y la insulina . Liberadas en el torrente sanguíneo en respuesta a la proporción de tejido adiposo que contiene el cuerpo -en el primer caso por las células grasas y, en el segundo, por el páncreas- inciden sobre el apetito estimulando o inhibiendo a las neuronas del hipotálamo. "La leptina es una molécula que informa al cerebro acerca del estado de acopiamiento energético. Básicamente le dice estamos bien o nos estamos quedando sin víveres. La hormona ghrelin , que secreta el estómago, constituye otro tipo de señal de alerta. Sus niveles se elevan abruptamente antes de las comidas, con el estómago vacío, indicándole al cerebro que es hora de tener hambre, y después caen igual de rápido, cuando el estómago está lleno. El péptido YY3-36 , recientemente descubierto, es considerado una hormona antihambre: redujo el 60% el apetito en individuos sanos a los que se les ofreció un buffet canilla libre . "Es producido después de comer por células que tapizan el intestino delgado y el colon proporcionalmente al contenido calórico de la ingesta", explicó a LA NACIÓN el profesor Stephen Bloom, uno de sus descubridores. Los niveles de YY3-36 en la sangre se mantienen altos entre las comidas y, cuando se lo inyecta en roedores y seres humanos, inhibe la ingesta durante las siguientes doce horas.

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Fuentes de Información Curtis, H. Biología. Editorial Panamericana. 2002 Villée, C. Biología. Editorial Interamericana. 2003 Marc Maillet, Histología e histofisiología humanas. Vol. 3. Tejidos de sostén. Editorial AC; 1980. De Robertis-Hib (1998):Fundamentos de Biologia Celular y Molecular. El Ateneo. Buenos Aires Castro et al (1996): Actualizaciones en Biología. Eudeba. Buenos Aires. Apuntes Personales http://www.biologia.edu.ar http://www.biocarampangue.dm.cl http://www.biologia.arizona.edu http://www.telmeds.org http://highered.mcgraw-hill.com http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/8.htm

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