Sistema Endocrino Morfoiii.docx

República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación, Ciencia y Tecnología. Ministerio del Poder Popular para la Salud. Universidad de las Ciencias de la Salud “Hugo Rafael Chávez Frías” Facultad de Medicina Integral Comunitaria-Aldea Bolivariana UNES.

Sistema Endocrino, Metabólico y su Regulación. “Metabolismo de los Glúcidos”.

Espinal, Septiembre 2018. Ydely Rudas 27352584.

Metabolismo. Es el conjunto de todas las reacciones químicas que ocurren en el organismo vivo, a través de las cuales se produce el intercambio de sustancia, energía e información con el medio. Estas reacciones son las responsables de transformar todos los alimentos que si ingieren en el combustible necesario para llevar adelante todas las funciones vitales, desde respirar hasta moverse y hacen posible que las células estén sanas y funciones adecuadamente. Cuando se consumen alimentos se están consumiendo proteínas, grasas e hidratos de carbono que serán descompuestos en unidades más pequeñas por parte de moléculas denominadas enzimas. De este proceso resultarán aminoácidos, ácidos grasos y azúcares respectivamente, que serán entonces absorbidos hacia el torrente sanguíneo para dirigirse a las células del cuerpo y metabolizarse de modo que se libere o se almacene energía.

Tipos de procesos en el Metabolismo. El metabolismo consta de dos procesos: el anabolismo, que consiste en la fabricación de tejidos corporales y reservas de energía y catabolismo, responsable de la descomposición de tejidos y reservas de energía para utilizarla como combustible. Diferentes hormonas producidas por el sistema endocrino serán las que regulen de la velocidad y el sentido de estos procesos.

Cuando el metabolismo falla, aparecen las enfermedades metabólicas, que deben tratarse y controlarse. Algunas de ellas son:     

Galactosa. Fenilcetonuria. Hipertiroidismo. Hipotiroidismo. Diabetes.

Función. El funcionamiento adecuado del organismo requiere que sus diferentes pares se encuentren armónicamente integradas, exigencia que se logra por la acción coordinada de los sistemas: nervioso y endocrino. Está constituido por glándulas de secreción interna y células endocrinas que forman parte de otros órganos o están distribuidas de forma difusa en el organismo. Su función reguladora mediada por sustancias químicas de variada naturaleza llamadas hormonas es de carácter humoral y a diferencia de la nerviosa es lenta y duradera.

Sistema Endocrino. En general, el sistema endocrino se encarga de los procesos corporales que se producen lentamente, como el crecimiento celular. Los procesos más rápidos, como la respiración y los movimientos corporales, son controlados por el sistema endócrino sin sistemas independientes, suelen trabajar juntos para ayudar al cuerpo a funcionar de manera adecuada. La base del sistema endócrino son las hormonas y las glándulas. Como mensajeros químicos del cuerpo, las hormonas transfieren información e instrucciones de un conjunto de células a otro. Si bien hay muchas hormonas diferentes que circulan por el torrente sanguíneo, cada una afecta solo a las células que están genéticamente programadas para recibir y responder a su mensaje. Las glándulas son grupos de células que producen y secretan (o liberan) sustancias químicas. Seleccionan y extraen materiales de la sangre, los procesan y secretan el producto químico terminado para su uso en algún lugar del cuerpo.

Partes del Sistema Endócrino. Las glándulas principales que conforman el sistema endócrino humano son el hipotálamo, la hipófisis, la glándula tiroidea, las glándulas paratiroideas, las glándulas suprarrenales, la glándula pineal y las glándulas reproductoras, que incluyen los ovarios y los testículos. El páncreas también forma parte de este sistema de secreción de hormonas, si bien está asociado además al aparato digestivo porque también produce y secreta enzimas digestivas. Si bien las glándulas endócrinas son los principales productores de hormonas del cuerpo, algunos órganos no endócrinos, como el cerebro, algunos órganos no endócrinos, como el cerebro, el corazón, los pulmones, los riñones, el hígado, el timo, la piel y la placenta, también producen y liberan hormonas.

¿Qué hace el Sistema Endocrino? Cuando secreta una hormona, esta viaja desde la glándula endócrina por el torrente sanguíneo hasta las células objetivo diseñadas para recibir su mensaje. En el camino, hay proteínas especiales que se unen a algunas de las hormonas. Las proteínas especiales actúan como transportadores que controlan la cantidad de hormonal que está disponible para interactuar y afectar a las células objetivo. Además, las células objetivo tienen receptores que se unen solo a determinadas hormonas y cada hormona tiene su propio receptor de modo que cada hormona se comunicará solo con las células objetivo, específicas que tengan receptores para ella. Cuando la hormona llega a su célula objetivo, se acopla a los receptores le transmiten instrucciones químicas al mecanismo interno de la célula.

Problemas en el Sistema Endócrino. Una cantidad excesiva o insuficiente de cualquier hormona puede ser perjudicial para el cuerpo. Por ejemplo, si la hipófisis produce una cantidad excesiva de la hormona de crecimiento, el niño podría ser demasiado alto. Si produce una cantidad insuficiente, el niño podría ser anormalmente bajo. Mediante el control de la producción de hormonas especificas o su restitución se puede tratar muchos trastornos endócrinos en niños y adolescentes. Algunos de ellos son:    

Insuficiencia suprarrenal. Síndrome de Cushing. Diabetes tipo 1. Diabetes tipo 2.

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Problemas con la hormona de crecimiento. Hipertiroidismo. Hipotiroidismo. Pubertad precoz.

Relaciones Sistema Endócrino, Sistema Nervioso y Metabolismo. El sistema nervioso y el sistema endocrino son sistemas reguladores con que cuenta el organismo para el control de sus funciones, el sistema endócrino corresponde la regulación de las funciones metabólicas. Entre ambos se establecen múltiples relaciones de interdependencia, ejemplos de ellas son la estimulación del desarrollo y maduración del sistema nervioso por las hormonas tiroideas y la secreción de catecolaminas hormonas de la medula suprarrenal en respuesta a estímulos nerviosos.

Hormonas. Las hormonas son los mensajeros químicos del cuerpo que controlan numerosas funciones y circulan a través de la sangre hacia los órganos y los tejidos. Estos componentes químicos intervienen en los procesos del:   

Metabolismo. Crecimiento y desarrollo. Reproducción. Además, afectan al estado de ánimo y al apetito sexual. Algunas de las hormonas más importantes son la insulina, las hormonas tiroideas, el cortisol, las hormonas tiroideas, el cortisol, la hormona del crecimiento y la prolactina, entre otras.

Funciones. Entre las funciones más importantes reguladas por las hormonas se encuentran el correcto funcionamiento de múltiples órganos, el crecimiento y desarrollo del cuerpo humano, la reproducción, las características sexuales, el uso y almacenamiento de energía y el control de los niveles en la sangre de líquidos, sal y glucosa.

Clasificación de las hormonas.   

Aminoacídicas o derivadas de aminoácidos: Tiroxina, Triyodotironina, Catecolaminas. Peptídicas y proteínicas: Insulina, Glucagón, Oxitócica, Vasopresina, Tirotropina o TSH. Hormonas esteroideas: Cortisol, Aldosterona.

Ciclo de acción hormonal. Este ciclo comienza con una señal, que es por lo general un cambio en el medio interno o externo, cuando esta señal alcanza determinada intensidad se convierte en un estímulo que actúa sobre una célula especializada; esto desencadena la síntesis y liberación de la hormona que es transportada por la sangre y reconocida por un receptor que se encuentra en las células dianas, en

estas células se produce una modificación de su metabolismo que conlleva a una respuesta que contrarresta el estímulo inicial. La hormona tiene una vida media corta ya que el organismo posee mecanismo para inactivarla y eliminarla.

Receptores Hormonales. Para que la célula reconozca la hormona es necesaria la presencia de los receptores, la cantidad que existe de cada uno de ellos en una célula es muy pequeña correspondiendo a menos del 0.01% de la masa celular. Los receptores son proteínas que tienen un sitio específico por el cual se une la señal o ligando, esta unión desencadenada un cambio en una parte del receptor que produce modificación sobre:   

El paso de iones a través de un canal iónico. La actividad catalítica de enzimas. La transcripción de determinados genes.

Estas modificaciones producen una respuesta en la célula que es la regulación de un proceso que ya existente. Los receptores hormonales se dividen por su localización en dos grupos: los de membrana plasmática y los intracelulares, esta localización guarda relación con las características estructurales de las hormonas y su mecanismo de acción.

Principales Glúcidos de las dietas. La glucosa es el componente fundamental de todos los glúcidos, el almidón, el glucógeno, y la celulosa son homopolisacáridos constituidos por glucosa; abundantes en alimentos como la harina de maíz y de trigo, el arroz y los vegetales entre otros, se recomienda a ingestión de polisacáridos en lugar de

azucares refinados ya que su absorción intestinal es más lenta y además el consumo de fibras no digiere y por lo tanto no se absorben aumentan el bolo fecal, disminuyendo la incidencia de enfermedades del colon y también la absorción de colesterol, lo que disminuye se concentración plasmática.

Incorporación Intracelular de la Glucosa. La glucosa se incorpora a las células mediante transporte facilitado, en el que proteínas transportadoras específicas: las proteínas transmembranales GLUT 1 a la GLUT 5. Es de interés que conozca que la proteína transportadora que se encuentra en el tejido muscular y adiposo es la GLUT 4. Esta incorporada a la membrana de vesículas intracelulares y pasa a formar parte de la membrana plasmática al fusionarse con la misma en presencia de insulina. Esto explica la necesidad de la insulina para la entrada de la glucosa a estas células y su importante papel en el control de la glicemia. También explica que el resto de los tejidos no necesiten de insulina para la entrada de la glucosa.

El Glucógeno como reserva energética. Es un polisacárido de reserva energética formado por cadenas ramificadas de glucosa; no es soluble en agua, por lo que forma dispersiones coloides. Abunda en el hígado y en menor cantidad en el músculo. La reserva energética constituye una ventaja importante para la supervivencia, disponer de ella determina que podamos alimentarnos de forma discontinua y utilizarla cuando sea necesaria, el compuesto glúcido que cumple con esta función de almacén de energía en los animales es el glucógeno; este es capaz de conservar 600 Kcal aproximadamente en el hígado humano aun después del ayuno de una noche. Es necesario recordar que el glucógeno es un homopolisacárido que tiene como precursor a la glucosa, se almacena en el hígado en el músculo en forma de inclusiones citoplasmáticas denominadas: gránulos de glucógeno.

Ventajas del almacenamiento de Glucosa en forma de Glucógeno. Esta forma de almacenamiento tiene gran importancia biológica ya que las moléculas de glucógeno son grandes no difunden y por tanto:   

Disminuyen la presión osmótica, lo que favorece su almacenamiento hepático. Su estructura ramificada favorece su mayor empaquetamiento y por lo tanto que se almacene mayor cantidad de energía en un menor volumen. Las ramificaciones aportan mayor cantidad de extremos reductores, los cuales constituyen el sitio de acción para los principales enzimas que lo metabolizan.

Características generales de la Glucogénesis. La glucogénesis es el proceso de síntesis de glucógeno a partir de la glucosa 6 P.  Esta ocurre en el citoplasma soluble de todas las células del organismo pero es especialmente relevante en el hígado y en los músculos.  Se lleva a cabo por adición secuencial de moléculas de glucosa, es decir, es un proceso gradual.  Los precursores deben estar en forma activada, en este caso la glucosa debe convertirse en UDP glucosa que es la donadora de residuos glucósidos.  La síntesis esa acoplada a la hidrolisis del pirofosfato.

Relación de la Glucogénesis y la Glucogenolisis. La regulación del metabolismo del glucógeno se ejecuta a través de las dos enzimas: el glucógeno sintetasa que participa en su síntesis y la glucógeno fosforilasa en la degradación. La glucógeno sintetasa tiene dos formas: HO-glucógeno sintetasa I independiente de la presencia de glucosas 6P para su acción que no está fosforilada y es activa y la P-glucógeno sintetasa D dependiente de la presencia de la glucosa 6 P para su acción que esta fosforilada y es menos activa. La otra enzima la glucógeno fosforilasa también tiene dos formas: HOglucogeno fosforilasa b menos activa que no está fosforilada y la P-glucogeno fosforilasa a activa que esta fosforilada. Tanto la glucogeno sintetasa como la glucógeno fosforilasa se regulan por el mecanismo de modificación covalente, las hormonas adrenalina y glucagón activan las proteinquinasas que fosforilan ambas enzimas, provocando activación de la glucógeno sintetasa disminuye su actividad lo que inhibe la síntesis del glucógeno. La hormona insulina provoca la desfosforilación de las enzimas, en consecuencia la glucógeno fosforilasa se hace menos activa y la glucógeno sintetasa se activa lo que favorece la síntesis de glucógeno, es decir, hormonas como la adrenalina y el Glucagón favorecen la degradación del glucógeno, mientras que la insulina estimula síntesis.

Importancia biológica del Glucógeno. 

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Glucógeno hepático: mantiene la concentración de glucosa en sangre en los periodos interalimentarios, esto es posible ya que en el hígado existe la enzima glucosa 6 fosfatasa, que hidroliza la glucosa 6 P y la convierte en glucosa libre que sale del hígado para mantener la glicemia. Glucógeno muscular: se utiliza como fuente de energía para la concentración ya que el musculo carece de dicho enzima.

El hígado puede almacenar hasta 10% de su peso seco, mientras que el musculo solo puede almacenar un 1 o 2% sin embargo dada la cantidad de masa muscular del organismo se almacena mayor cantidad en los músculos.

Glucogenosis. Existen enfermedades por alteraciones en el metabolismo del glucógeno, entre las que se encuentran las glucogenosis, se conocen más de doce tipos y la mayoría de ellas afectan el hígado pero pueden afectar también musculo y corazón. Las más común es la glucogenosis tipo I o enfermedad de Von Gierke, que es causada por el déficit de la enzima glucosa 6 fosfatasa hepática. Esta enfermedad se transmite de forma autosómica recesiva. Las manifestaciones clínicas incluyen entre otras: hipoglicemia ya que la ausencia de la glucosa 6

fosfatasas impide que la glucosa salga del hígado para mantener la glicemia, aumento del volumen del hígado (hepatomegalia), academia láctica, hiperuricemia, gota.

Glicolisis. Es el proceso mediante la glucosa se degrada hasta acido pirúvico, es un proceso catabólico que aporta al organismo energía y se lleva a cabo en el citoplasma soluble de las células de la mayoría de los tejidos. Éste es un camino antiguo del metabolismo que está presente en la mayoría de organismos vivos hoy. Es el asiento de la respiración celular aerobia y anaeróbica. Ocurre en el cytosol de una célula y es el asiento de la respiración celular aerobia y anaeróbica.

Gluconeogénesis. Es el proceso mediante el cual se forma glucosa a partir de compuestos no glúcidos. La producción de glucosa a partir de otros metabolismos es necesaria para el uso como fuente de energía por el cerebro, testículos, entrocitos y medula renal debido a que la glucosa es la única fuente de energía de estos órganos. Durante la inanición, sin embargo, el cerebro puede obtener energía a partir cuerpos cetónicos que se convierten en acetil- CoA y desvía hasta el ciclo TCA. Los esqueletos de carbono primarios utilizados para la gluconeogénesis se derivan de piruvato, lactato, glicerol y la alanina amino ácidos y la glutamina. El hígado es el sitio principal de la gluconeogénesis, sin embargo, el riñón y el intestino delgado también tienen papeles importantes que desempeñar en esta vía.

Galactosa. La galactosa se convierte en glucosa en el hígado como aporte energético. Además, forma parte de los glucolípidos y glucoproteínas de las membranas celulares de las células sobre todo de las neuronas. La galactosa es sintetizada por las glándulas mamarias para producir lactosa, que es un disacárido formado por la unión de glucosa y galactosa, por tanto el mayor aporte de galactosa en la nutrición proviene de la ingesta de lactosa de la leche. La galactosa se puede encontrar en diferentes alimentos, como en los productos lácteos y en el azúcar de la remolacha.La alteración de su metabolismo da lugar a enfermedades conocidas como galactosemias.