Fisiolog a Endocrina

FISIOLOGA ENDOCRINA

Para que los seres vivos superiores puedan desarrollarse plenamente en su ambiente, es necesario que cada uno de sus diferentes rganos y sistemas funcionen en coordinacin con los dems. Esta regulacin se logra por la accin de los sistemas nervioso y endocrino. La integracin de estos sistemas es clave en la mantencin constante del medio interno (Homeostasis), procesos que van desde la regulacin del volumen y composicin del lquido tisular hasta la regulacin trmica. De esta manera, la constancia del medio interno puede considerarse como el objetivo de la actividad de rganos y sistemas para proporcionar condiciones ptimas a la actividad celular y por lo tanto, del funcionamiento del organismo.

El Sistema Nervioso (SN), se encarga de la coordinacin rpida de las actividades de los diferentes rganos y sistemas, adems de relacionar al organismo con su medio externo, la cual se realiza a travs de impulsos que se propagan por vas especiales, lo que permite a este sistema ser de accin rpida, pero al mismo tiempo localizado y de corta duracin.

El Sistema Endocrino (SE), por su parte, tiene una accin ms generalizada, lenta y con efectos ms duraderos. Su accin la ejerce por medio de sustancias llamadas hormonas que circulan por el torrente sanguneo

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SISTEMA ENDOCRINO

Las funciones ejercidas por el sistema endocrino se fueron clarificando a la luz de diferentes experimentos. Las investigaciones realizadas en 1849 por el doctor A.A. Berthold demostraron la importancia de las gnadas en la maduracin de los gallos. l demostr que si a un grupo de gallos juveniles se les extraen los testculos stos manifiestan una atrofia de los caracteres sexuales secundarios: no desarrollan cresta ni la agresividad caracterstica de estas aves en estado adulto. Pero hizo ver tambin, que cuando los testculos eran retirados e injertados en una regin diferente del cuerpo, prximos a algn vaso sanguneo, los gallos se desarrollaban normalmente. De esto se concluye que los testculos producen una sustancia que estimula el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios en los machos, actuando en distintas partes del organismo. Estos estudios pusieron de manifiesto que ciertos rganos especficos pueden producir algn tipo de sustancia qumica, que al suministrarse al organismo, restablecen las caractersticas perdidas con la remocin del rgano y que es capaz de desencadenar efectos en otro tejido del cuerpo. Adems, esta sustancia deba ser transportada por el torrente sanguneo.

Otros investigadores, entre los que destacan Starling y Bayliss, fueron confirmando la participacin de otros mensajeros qumicos en la regulacin de diferentes funciones del organismo. Estos mensajeros qumicos reciben el nombre de hormonas.


CONCEPTO DE HORMONA Sustancia orgnica secretada por clulas vivas o un tejido glandular dentro del organismo y transportadas por la sangre, a un sitio especfico de accin donde tienen efectos regulatorios especficos sobre determinadas clulas u rganos. En general, las hormonas ejercen ms de una accin, por ejemplo, la testosterona, hormona producida en los testculos, estimula la sntesis proteica en las clulas somticas y promueve la espermatognesis activando la sntesis proteica en los tbulos seminferos.


Naturaleza qumica de las hormonas Aunque las hormonas tienen en comn la funcin de coordinar y controlar el normal desempeo de la actividad celular, se diferencian en su naturaleza qumica. De acuerdo a este criterio se reconocen:

Hormonas esteroidales; derivadas del colesterol. Por ejemplo, hormonas sexuales como la progesterona y la testosterona, y, hormonas producidas por la corteza adrenal como el cortisol y la aldosterona.

Hormonas derivadas de aminocidos; son las hormonas ms simples, se les suele llamar aminas. Por ejemplo, hormonas producidas por la glndula tiroides que se sintetizan a partir del aminocido tirosina. Tambin derivan dos hormonas producidas por la mdula suprarrenal; la adrenalina y la noradrenalina.

Hormonas peptdicas o proteicas; formadas por una cadena de varios aminocidos. Si la cadena es corta, se habla de hormonas peptdicas como la oxitocina y la vasopresina (formadas por 9 aminocidos cada una). Cuando la cadena es ms larga, se habla de hormonas proteicas como la insulina (51 aminocidos) y el glucagn (29 aminocidos) producidas por el pncreas.

Prostaglandinas; derivadas de cidos grasos, son sintetizadas por muchas clulas, tal vez todas, a partir de fosfolpidos de membrana. Se caracterizan por presentar una amplia variedad de funciones, tanto inhibitorias como estimulantes. Por ejemplo, pueden actuar directamente sobre el msculo liso de los vasos sanguneos; influyen sobre la secrecin del mucus protector que recubre el estmago; intervienen estimulando las contracciones del tero durante el parto; otras expanden los conductos de aire en los pulmones. Tambin causan inflamacin y estimulan los receptores del dolor.

Caractersticas y propiedades de las hormonas.

Con pocas excepciones, las hormonas no son secretadas en cantidades constantes, sino que en forma intermitente o pulsos. Normalmente siempre est ocurriendo alguna secrecin y la tasa de produccin puede aumentar o disminuir, segn los requerimientos celulares. La secrecin implica la sntesis, almacenamiento intracelular y posterior liberacin a la sangre. Por ejemplo, las hormonas de naturaleza proteica son sintetizadas en el RER en forma de hormona inactiva; luego son transferidas al Aparato de Golgi donde son almacenadas hasta que llegue un estmulo adecuado que provoque su secrecin.

Las hormonas son transportadas por el torrente sanguneo en solucin (las hidrosolubles) o ligadas a algn componente proteico del plasma (las liposolubles). En las hormonas que circulan en la sangre ligadas a protenas plasmticas, solo la hormona libre puede ejercer efectos sobre las clulas blancos. La cantidad de una hormona en la circulacin es usualmente regulada por controles de feed-back negativo; una cada en el nivel de la hormona en la sangre estimula una secrecin adicional, y un aumento del nivel inhibe la secrecin.


A travs de la sangre las hormonas pueden llegar a la mayora de los tejidos, sin embargo, la respuesta del organismo a las hormonas es altamente especfica. Una determinada hormona afecta solamente a clulas especficas, llamadas clulas blanco o clulas diana.

Hormonas y Receptores La especificidad de la accin hormonal se debe a la presencia de receptores moleculares en las membranas o en el citoplasma, los que activan complejos sistemas responsables de la respuesta celular. Esto puede ser realizado por varios mecanismos diferentes; por ejemplo, modificando la permeabilidad de la membrana, interviniendo sobre la actividad gnica del ncleo, o activando reacciones en serie de sustancias mediadoras.


Hay hormonas que actan localmente; estas son liberadas en pequeas cantidades o son inactivadas rpidamente por enzimas degradativas o son captadas con tanta eficacia por las clulas locales, que la circulacin nunca tiene la oportunidad de distribuirlas a las clulas blanco lejano. Si los receptores para la hormona estn en la propia clula secretora, la hormona acta como un mensaje autocrino y si afecta a las clulas cercanas que poseen los receptores la hormona acta como paracrina.

Efectos de la accin hormonal Una vez que una hormona es reconocida por su respectivo receptor en la clula blanco, puede ejercer efecto: Estimulante: promueve actividad en un tejido. Ej.: Prolactina. Inhibitorio: disminuye actividad en un tejido. Ej.: Somatostatina. Antagonista: cuando un par de hormonas tiene efectos opuestos entre s. Ej.: Insulina y Glucagn. Sinergista: Cuando dos hormonas en conjunto tienen un efecto ms potente que cuando se encuentran separadas. Ej.: hormona del crecimiento (GH) y triiodotironina (T3) y Tiroxina (T4). Trpica: esta es una hormona que altera el metabolismo de otro tejido endocrino. HIPOTLAMO HIPFISIS Hipotlamo Durante muchos aos la glndula hipfisis o pituitaria recibi el nombre de glndula endocrina principal debido a que produce varias hormonas que controlan otras glndulas endocrinas. Actualmente se sabe que la hipfisis tiene un control por parte del hipotlamo. El hipotlamo es una parte del cerebro que es la conexin integradora ms importante entre los sistemas nervioso y endocrino. Recibe aferencias de otras regiones del cerebro: sistema lmbico, corteza cerebral, tlamo y sistema reticular activante. Adems recibe seales sensoriales de rganos internos y del sistema visual. Las experiencias dolorosas, estresantes y emocionales producen cambios en la actividad hipotalmica. El hipotlamo contiene cmulos de clulas nerviosas especializadas llamadas clulas neurosecretoras, las cuales sintetizan hormonas peptdicas, las almacenan y las liberan cuando reciben un estmulo.


Hipfisis Esta glndula tiene el tamao de una arveja y cuelga del hipotlamo por el tallo hipofisiario y se aloja en una cavidad sea llamada silla turca. Anatmicamente consta de dos partes distintas: La hipfisis anterior o adenohipfisis y la hipfisis posterior o neurohipfisis. El Hipotlamo controla la liberacin de hormonas de la hipfisis anterior. Sus clulas neurosecretoras producen por lo menos nueve hormonas peptdicas, algunas regulan la liberacin de hormonas de esta parte de la hipfisis. Estos pptidos se denominan hormonas liberadoras (RH) u hormonas inhibidoras (IH), dependiendo si estimulan o impiden la liberacin de hormonas de la hipfisis anterior, respectivamente. Las RH e IH se sintetizan en las clulas nerviosas del hipotlamo, se secretan a un lecho de capilares en la porcin inferior del hipotlamo y viajan una distancia corta a travs de vasos sanguneos a un segundo lecho de capilares que rodea las clulas endocrinas de la hipfisis anterior (sistema portal hipofisiario). La hipfisis anterior a su vez controla a otras glndulas endocrinas con la liberacin de hormonas trficas que estimulan la produccin de una tercera hormona (H3) que actuar en el tejido blanco generando la respuesta fisiolgica. La hipfisis anterior libera diversas hormonas. Cuatro hormonas trficas, que regulan la produccin de hormonas de otras glndulas endocrinas: - Adenocorticotrfica (ACTH) - Tirotrfica (TSH) - Folculo estimulante (FSH) - Luteinizante (LH) Las dems hormonas de la hipfisis anterior no actan sobre otras glndulas endocrinas: - Prolactina, que junto a otras hormonas estimula el desarrollo de las glndulas mamarias durante el embarazo. - Hormona del crecimiento (GH), acta sobre casi todas las clulas del cuerpo incrementando la sntesis de protenas, la utilizacin de las grasas y el almacenamiento de carbohidratos. La hipfisis posterior es una extensin del hipotlamo; contiene las terminaciones de dos tipos de clulas neurosecretoras. Dichas terminaciones estn rodeadas por un lecho de capilares en el que liberan hormonas para ser transportadas por el torrente sanguneo. Dos hormonas peptdicas se sintetizan en el hipotlamo y se eliminan en la hipfisis posterior: la hormona antidiurtica o vasopresina (ADH) y la oxitocina.


La diabetes inspida es el resultado de un dficit de la hormona antidiurtica o vasopresina, que es la encargada de limitar la produccin excesiva de orina. Lo singular de esta hormona es que el hipotlamo la produce y luego es almacenada hasta ser liberada en el flujo sanguneo por la hipfisis posterior. Los principales sntomas de esta enfermedad es una sed excesiva (polidipsia) y una produccin exagerada de orina muy diluida (poliuria).

La Acromegalia es ocasionada por la produccin anormal de hormona del crecimiento en el adulto, es decir, despus de haberse completado el crecimiento normal del esqueleto y otros rganos. Se caracteriza por un crecimiento exagerado de los huesos de la cara, mandbula, manos, pies y crneo, y tambin por un agrandamiento de las vsceras y otros tejidos blandos como: tiroides, hgado, rin y corazn. La produccin excesiva de la hormona del crecimiento en los nios produce Gigantismo, lo que ocasiona tallas exageradamente altas, por el contrario el dficit de la hormona produce Enanismo.


Glndula Tiroides La tiroides, glndula localizada en el cuello secreta varias hormonas, pero la principal es la tiroxina (T4). Esta hormona contiene cuatro tomos de yodo, su liberacin a la sangre ocurre mediante escisin enzimtica de la tiroxina y la tiroglobulina, entrando luego a la sangre la tiroxina liberada. La regulacin de la secrecin de la tiroides es por la va del eje hipotlamo-hipfisis y depende principalmente de un ciclo de realimentacin negativa entre la hipfisis anterior y la glndula tiroides. Cuando la concentracin de hormonas tiroideas en la sangre rebasa su valor normal, el lbulo anterior de la hipfisis secreta menos hormona estimulante del tiroides (TSH):

Estructura de la tiroides Y Control de la secrecin de las hormonas tirodeas


Glndula Paratiroides Las paratiroides son cuatro pequeas glndulas ovales aproximadamente del tamao de una uva pequea, ubicadas en la superficie posterior de la tiroides, dos implantadas en la parte superior y dos en la parte inferior de la glndula.


Glndula Suprarrenal Est constituida por dos zonas; la corteza y la medula suprarrenal

A) Corteza suprarrenal: Est compuesta de tres zonas celulares y produce

tres tipos de hormonas esteroides:

1. Mineralocorticides (Zona Glomerulosa) 2. Glucocorticoides. (Zona Fasciculosa) 3. Andrgenos corticales. (Zona Reticular)

B) Mdula suprarrenal

La mdula suprarrenal no concuerda con la definicin de una glndula porque no es epitelio glandular, sino tejido nervioso. Es un ganglio simptico de gran tamao, cuyas terminaciones nerviosas secretan adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina) hacia la circulacin sangunea.


Pncreas El pncreas es una glndula mixta (anficrina): produce enzimas digestivas y hormonas (Figura 12). En 1869, el anatomista alemn Paul Langerhans, observ que el pncreas contena grupos de clulas claramente separadas del tejido glandular circundante. Estos grupos constituan slo el 2% de la masa total del pncreas y aparecan como diminutas islas celulares o, como Langerhans las llam, islotes. Los islotes de Langerhans son glndulas endocrinas que producen insulina, glucagn y somatostatina.


Diabetes: Un trastorno de la Homeostasis de la Glucosa Normalmente cuando se ingiere almidn o azcar, las enzimas de los jugos digestivos los hidrolizan a glucosa. Este monosacrido es transportado a travs de la pared intestinal y pasa a la sangre. Cuando la glucosa en la sangre comienza a elevarse, los islotes de Langerhans en el pncreas son estimulados y liberan insulina. Parte de la glucosa absorbida permanece en la circulacin, pero la mayor parte es llevada al hgado, donde es transportada rpidamente a travs de la membrana celular bajo la influencia de la insulina y almacenada como glucgeno. La deficiencia de insulina determina un tipo de diabetes, denominada diabetes mellitus, y fue descrita por Hipcrates hace ms de 2.000 aos como una situacin en la que la orina contiene azcar. Existen dos variedades la Diabetes tipo I o Diabetes juvenil, y la Diabetes tipo II o Diabetes del adulto. La Diabetes tipo I o Diabetes juvenil, se presenta mayormente en individuos jvenes, aunque puede aparecer en cualquier etapa de la vida, se debe a la actividad insuficiente de las clulas de los islotes de Langerhans que producen insulina o a la presencia de anticuerpos antiinsulina en la circulacin. La deficiencia de insulina hace que la glucosa aumente en la sangre (hiperglicemia) en lugar de ser transportada a las clulas, y la glucosa no utilizada sale por la orina (glucosuria). La cantidad excesiva de glucosa en el filtrado glomerular del rin disminuye la absorcin de agua, y origina una produccin excesiva de orina (poliuria) teniendo como consecuencia una gran sensacin de sed (polidipsia). Para compensar la falta de combustible (glucosa) y de energa para las actividades celulares, se moviliza la grasa, y se liberan los cidos grasos, tambin se utilizan las protenas como fuente de energa. La reparacin del tejido daado se hace ms lenta, en la sangre se forman cuerpos cetnicos y cetocidos y se desarrolla acidosis; la orina y el aliento puede oler a acetona. Las clulas privadas de glucosa degeneran; el individuo come con voracidad, pero permanece con hambre (polifagia) y pierde peso. La acidosis puede volverse grave y originar coma y muerte .La diabetes prolongada causa enfermedades del corazn, dao en los riones y arteriosclerosis. El tratamiento de la diabetes tipo I comprende inyecciones diarias de insulina e ingestin restringida de carbohidratos y sal. Tratados adecuadamente, la mayora de los diabticos llevan una vida activa normal. La carencia de insulina hace que las clulas se vean privadas de glucosa porque son poco permeables al combustible. Demasiada insulina (a causa de un tumor pancretico o de la inyeccin de dosis demasiado altas de insulina) produce el mismo efecto, pero por una razn diferente. Las cantidades excesivas de insulina estimulan una salida demasiado rpida de glucosa de la sangre. Esto origina un bajo nivel de glucosa en la sangre y


hace que las clulas cerebrales queden privadas de un suministro constante de combustible. Las clulas del cerebro son extremadamente sensibles a la concentracin de glucosa en la sangre y se vuelven sumamente excitables; se presentan convulsiones, luego las clulas nerviosas del cerebro se deprimen y el individuo cae en estado de coma. La Diabetes tipo II o Diabetes del adulto, afecta los receptores de insulina y por lo tanto una deficiente utilizacin por los tejidos de glucosa y obviamente la administracin de insulina no es una solucin. Los afectados deben someterse a un rgimen alimenticio muy bien programado. El alza de la glicemia se debe a la accin del glucagn, otra hormona peptdica liberada por el pncreas endocrino. El glucagn por aumentar los niveles sanguneos de la glucosa, es una hormona hiperglicemiante. Se desarrolla a menudo en etapas adultas de la vida, y es muy frecuente la asociacin con la obesidad. El glucagn es un antagonista de la insulina, y su secrecin por el pncreas provoca la depolimerizacin de glucgeno heptico y la liberacin de glucosa en la sangre. (El glucagn tambin estimula la liberacin de adrenalina por las glndulas suprarrenales). La secrecin de glucagn es provocada por disminucin del azcar en la sangre (bajo de 60 a 80 mg por 100 ml de sangre), lo que produce una inmediata liberacin de glucosa proveniente del hgado, restituyendo el nivel normal (90 a 100 mg por 100 ml). Ambas hormonas regulan el equilibrio glucosa glucgeno. La insulina no solo le abre la puerta a la glucosa en la clula, sino que adems, en el interior de la clula la glucosa se transforme en glucgeno, o en triacilglicrido, o estimula la sntesis de protenas en el hgado. A la insulina se le considera como una hormona que ahorra protenas y en consecuencia en la etapa de crecimiento es necesaria junto a la somatotrofina.


Regulacin hormonal de la Glicemia. En la mantencin de la glicemia tambin participan las hormonas hiperglicemiantes somatotrofina, adrenalina y cortisol

Funcin endocrina del CORAZON Y EL RION El corazn tambin tiene actividad endocrina. Ciertas clulas auriculares contienen una hormona que se libera en la sangre cuando se produce el estiramiento de dichas clulas. La hormona se llama hormona natriurtica auricular (Atriopeptina), ya que su liberacin provoca un incremento en la produccin de orina y en la excrecin de sodio. Esto reduce en forma eficaz el volumen sanguneo circulante (volemia) y, por lo tanto, la presin arterial. Este factor tiene un efecto sobre el rin opuesto al que se observa en el sistema renina-angiotensina-aldosterona. Los enfermos que carecen de glndulas suprarrenales o las tienen alteradas excretan en la orina grandes cantidades de sodio. La corteza suprarrenal produce una hormona denominada aldosterona, la cual estimula la reabsorcin de sodio por parte de los tbulos distales. En ausencia completa de esta hormona, el enfermo puede perder 25 g. de sal por da, mientras la excrecin puede ser nula cuando se halla presente la aldosterona.La secrecin de aldosterona (y por lo tanto la reabsorcin tubular del sodio) est controlada por reflejos que comprometen los riones. Ciertas clulas especializadas que recubren las arteriolas del rin sintetizan y secretan a la sangre una enzima, la renina, que cataliza la reaccin por la cual un polipptido pequeo, la angiotensina, se escinde de una gran protena plasmtica, el angiotensingeno. La angiotensina es un potente agente estimulante de la secrecin de aldosterona y constituye el estmulo principal para la glndula suprarrenal, que controla la produccin y liberacin de esta hormona.


El rin, en respuesta a la anemia, secreta ERITROPOYETINA en la corriente sangunea; esta glicoprotena acta en la mdula sea y aumenta la produccin de glbulos rojos.


Clasificacin hormonal segn funcin.


HORMONAS VEGETALES Al igual que los animales, las plantas producen hormonas en cantidades muy pequeas, pero una pequea cantidad de cualquiera de estas sustancias puede tener efectos importantes en las clulas blanco. Tan slo unas pocas molculas de una hormona pueden alterar el metabolismo y el desarrollo de las clulas de una planta. Las hormonas hacen esto activando las vas de seal-transduccin en las clulas blanco. En las plantas, como en los animales, estas vas conducen a respuestas celulares tales como la activacin o desactivacin de los genes, la inhibicin o la activacin de las enzimas, o los cambios en las membranas. Como indica la tabla, cada tipo de hormona puede producir una variedad de efectos. Ntese que los cinco tipos de hormonas influyen en el crecimiento, y cuatro de ellas afectan el desarrollo


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