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Elize van Lier Fisiología y Reproducción
Dpto. de Producción Animal y Pasturas Facultad de Agronomía
Anatomía y Fisiología Animal Curso 2010
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Sistema Endócrino - Funciones
Reproducción (teóricos 15 a 22) Lactación (teórico 19) Crecimiento (teórico 29) Minerales (éste teórico y el 13) Digestión (teórico 28) Metabolismo y energía (próximo teórico) Estrés (próximo teórico)
Casi todas estas funciones son reguladas por el Eje Hipotálamo-Hipófisis
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Hipotálamo-Hipófisis
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Eje Hipotálamo-Hipófisis
Concepto Estructuras que lo componen Ubicación Importancia Relación entre Hipotálamo e Hipófisis Hormonas Hipotalámicas e Hipofisarias Ejes Hipotálamo-Hipófisis-Organos
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Ubicación Hipotálamo-Hipófisis
Hipófisis
Hipotálamo
Esquema GB Martin
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Vista ventral encéfalo ovino
http://www.a3bs.com/shop/u.s.a./organs/sheep-brain-fully-extracted-w4r4983,p_194_347_424_0_6187.html
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Eje Hipotálamo-Hipófisis
Hipotálamo
OC SON
PVN
VMN
DMN
MB
MPOA
Plexo primario del sistema porta-hipotálamo-hipofisario
Venas porta-hipofisarios
Adenohipófisis
Plexo secundario del sistema porta-hipotálamo-hipofisario
Neurohipófisis
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Relación entre Hipotálamo-Hipófisis
Adaptado de: https://www.u-cursos.cl/medicina/2007
Se conecta por fibras nerviosas
Se conecta por vasos sanguíneos
Arteria Hipofisaria anterior
Adenohipófisis
Neurohipófisis
Tallo Hipofisario
Hipotálamo
Vasos portales (largos)
Vasos portales (cortos) Vena Hipofisaria
Células Neurosecretoras
Arteria Hipofisaria posterior
Eminencia Media
3
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Hormonas Hipotalámicas
GnRH Hormona Liberadora de Gonadotropinas
TRH Hormona Liberadora de TSH
CRH Hormona Liberadora de ACTH
GRH Hormona Liberadora de GH
GIH Hormona Inhibidora de GH (Somatostatina)
PRH Hormona Liberadora de Prolactina
PIH Hormona Inhibidora de Prolactina (Dopamina)
ADH o AVP Hormona Antidiurética (Arginina Vasopresina)
Oxitocina Oxitocina
R = Releasing = Liberadora
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Hormonas Hipofisarias
LH Hormona Luteinizante
FSH Hormona Folículo Estimulante
TSH Hormona Estimulante de Tiroides (Tirotropina)
ACTH Hormona Adrenocorticotropa (Corticotropina)
GH Hormona del Crecimiento (Somatotropina)
PRL Prolactina
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Neurohipófisis
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Hipotálamo-Neurohipófisis
ADH
G. Mamaria Utero Riñón
OX
Neuro-Hipófisis
SNC
ADH OX
Hipotálamo
ADH OX
OX
OX = Oxitocina ADH = Hormona Antidiurética
Ox
4
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Oxitocina: Eyección de Leche
Células Mioepiteliales
Sin Oxitocina
Con Oxitocina
Alvéolos Mamarios
Reflejo Neuro-Endócrino
Esquema GB Martin
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Adenohipófisis
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Eje Hipotálamo-Hipofisario
SNC
Hipotálamo
Hipófisis
Organo Blanco
Hormona liberadora
Hormona trópica
Hormona 3
Información externa
Información interna
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Hipotálamo-Adenohipófisis
PRH
SNC
Hipotálamo
Adeno-Hipófisis
Tiroides
Adrenal
Gónadas
SNC
Hipotálamo
G. Mamaria
Hígado Células
Hueso
Adeno-Hipófisis
TSH
GIH PIH GRH
PRL GH
CRH
LH FSH ACTH
TRH GnRH
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Eje H-H-Gonadal
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Testículo Ovario
Esteroides Sexuales
Masculinos
Esteroides Sexuales Femeninos
Factores que regulan la Reproducción
Fotoperíodo
Esquema GB Martin
Gonadotropinas LH y FSH
GnRH
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SNC
Hipotálamo
Adeno-Hipófisis
Gónada
Tejidos Periféricos
Hipotálamo-Hipófisis-Gonadal
GnRH
LH FSH
Esteroides Sexuales
Respuestas biológicas en hembras:
• Folículogénesis • Ovulación • Mantenimiento de preñez • Lactación
Respuestas biológicas en machos:
• Espermatogénesis • Líbido • Carácterísticas sexuales
secundarias
Organos blanco: • Aparato reproductor • Tejidos Periféricos
Inhibina
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FSH
GnRH
LH
GBM Neuronas de GnRH
Gonadotropinas
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Hipotálamo
Adenohipófisis
Generación de secreción pulsátil de las gonadotropinas
Generador de pulsos
GnRH
Austin & Short 1984 LH sérica
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Modo de secreción de la LH
Pulsátil o tónico: promueve el crecimiento gonadal y la secreción de esteroides
Pico: induce la ovulación y es estimulada por altos niveles de Estrógenos Solo en la Hembra
Austin & Short 1984
23 Control de la secreción de LH por hormonas ováricas
Austin & Short 1984
AH
Hipotálamo
Generador de pulsos
Modulación de amplitud por Estrógenos
Modulación de frecuencia por Progesterona
GnRH
LH
Estrógenos altos: liberación masiva de GnRH
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LH y FSH en el Macho
Esquema GB Martin
LH: Hormona Luteinizante: • Estimula las Células de
Leydig del testículo para la secreción de Testosterona
FSH: Hormona Folículo Estimulante: • Estimula las Células de
Sértoli del testículo para la secreción de Inhibina y ABP
• Estimula la Espermatogénesis
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Hipotálamo
GnRH
LH y FSH en la Hembra
Hormona Luteinizante - LH: • Estimula el crecimiento del
Cuerpo Lúteo y la secreción de Progesterona
• Estimula el crecimiento Folicular y la secreción de Estrógenos
• Induce la Ovulación
Hormona Folículo Estimulante - FSH: • Induce y estimula el
crecimiento Folicular
Esquema GB Martin
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Prolactina
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Prolactina
PRH
SNC
Hipotálamo
G. Mamaria Células
Adeno-Hipófisis
PIH
PRL
Estimulada por PRH Inhibida por PIH Proteína de 194-199 AA Funciones:
• Desarrollo de glándula mamaria
• Lactogénesis Organos blanco:
• Glándula Mamaria • Casi todos los tejidos del
organismo tienen receptores a PRL
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Hormona del Crecimiento
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Hormona del Crecimiento
SNC
Hipotálamo
G. Mamaria
Hígado Células
Hueso
Adeno-Hipófisis
GIH GRH
GH
Estimulada por GRH Inhibida por GIH Mediada por IGF-I Respuestas biológicas:
• consumo glucosa, glucemia
• síntesis de proteínas • movilización de grasas y
crecimiento
Organos blancos: • Hígado • Músculo • Tejido Adiposo
IGF-I
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Efectos de la GH
Efecto Indirecto
Hígado
IGF-I
Efecto Directo
GH
Grasa
Movilización de Grasa Hueso
Crecimiento
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IGF-I: mediador de la GH
Secretada por el hígado y otros tejidos Estimulada por la GH La mayoría de las acciones de la GH son
mediadas por la IGF-I Estimula: la mitosis y la síntesis proteica Inhibe: apoptosis Vincula la nutrición con la reproducción
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Control de secreción de GH
SNC
Hipotálamo
Hígado
Adeno-Hipófisis
GIH GRH
GRH
GH
GIH
IGF-I
Sueño Nutrición Estrés Ejercicio
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GH: Hormona Teleoforética
Reorientación del metabolismo y del flujo de nutrientes entre los tejidos, en base a una
reorganización hormonal, con el objetivo de privilegiar una función fisiológica dada
Teleoforesis
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Hormonas no reguladas por
la Hipófisis
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Funciones que escapan al Eje H-H
Calcemia: • Parathormona
(Paratiroides) • Calcitonina (Tiroides) • Vitamina D3 (Riñón)
Glucemia (e.o.): • Insulina (Páncreas) • Glucagón (Páncreas)
Niveles de sodio: • Aldosterona (Corteza
Adrenal) • Angiotensina I y II (Riñón)
Digestión (e.o.): • Secretina • Gastrina • Colecistoquinina
Producción de eritrocitos: • Eritropoyetina (Riñón)
Detección de fotoperíodo: • Melatonina (Pineal)
Otros…
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Pineal
10
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Hipófisis
Ovario
Retina
Nervio
Pineal
Luz Detección de Fotoperíodo
Melatonina
Pulsos de GnRH
Pulsos de LH
Días Largos
Baja Frecuencia
Días Cortos
Alta Frecuencia
Alta Frecuencia
Baja Frecuencia
Karsch et al. 1984
Estradiol Estradiol
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Regulación de la Calcemia
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Calcemia
Mamíferos: 10 mg/dl Rango de ajuste: 5%
Es la concentración de CALCIO en sangre
Es el resultado neto del equilibrio entre la entrada y salida de calcio a la corriente
sanguínea
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Calcio en el organismo
1.5 % del Peso Vivo Esqueleto: 99% Plasma y LEC: menos del 1% Se pierde por:
• Leche • Feto • Cáscara de huevos • Orina • Heces
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Funciones del calcio
Componente estructural del esqueleto y los dientes
Excitabilidad neuronal y contracción muscular Membranas celulares Adhesión y comunicación entre células Proliferación celular Actividad enzimática Coagulación de la sangre Liberación de hormonas/exocitosis
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Distribución de Calcio en plasma
47%
10%
6%
37%
Ionizado Complejos Unido a Albúmina Unido a Globulinas
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Fuentes de Calcio
LEC
Riñón
Intestino
Hueso
Ca++ y HPO4
-- Heces
Ca++ HPO4
--
Orina
Entrada, salida y depósito
44 Compartimentos corporales involucrados
Líquido Extracelular
Epitelio Intestinal
Osteoblastos Osteocitos
Epitelio Renal
Hueso
Líquido Tubular Renal
Luz
Inte
stin
al
Dieta
Heces Orina
Osteoclasto
Líquido Oseo
McDonald 1991
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45
Control hormonal de calcemia
Parathormona (PTH) Calcitonina (CT) Colecalciferol (Vitamina D3) Otras hormonas de acciones indirectas:
• Estrógenos • Hormona de crecimiento (GH) • Prolactina (PRL) • Lactógeno placentario (LP) • GC, T4, Glucagón, etc...
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Parathormona (PTH)
Hipercalcemiante Secretada por la Paratiroides cuando hay
hipocalcemia Aumenta Ca y disminuye P en plasma Hueso: aumenta la reorganización esquelética (↑ Nº
de osteoclastos y la osteólisis) Riñón:
• reabsorción de Ca ↑ y P ↓ • acelera la formación de los metabolitos activos de la Vit D en
el riñón
Intestino: estimula indirectamente la absorción de Ca
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Calcitonina (CT)
Hipocalcemiante Secretada por las células C de la Tiroides cuando
hay hipercalcemia
Evita la hipercalcemia postprandial
Disminuye Ca y P en plasma
Hueso: estimula el depósito de Ca
Riñón: promueve la excreción de Ca y P
Intestino: inhibe indirectamente la absorción de Ca
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Vitamina D3 (Colecalciferol)
En la dieta hay pequeñas cantidades
En piel: se sintetiza como previtamina D3
En hígado: se transforma en Vit D3 inactiva (25-hidroxicolecalciferol)
En riñón: se convierte en 1,25-dihidroxicolecalciferol (Vit D3 activada)
• La PTH estimula esta conversión
• La CT inhibe esta conversión
Hipercalcemiante
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Vitamina D3 ...
Intestino: La Vit D3 estimula la absorción de Ca y P
Hueso: se necesitan pequeñas cantidades de Vit D3 para que los osteoclastos respondan a la PTH (efecto permisivo)
Riñón: aumenta la reabsorción de Ca y P (efecto de menor importancia)
Ejerce retroalimentación negativa sobre la paratiroides
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Regulación hormonal del calcio
Ca++ y HPO4
--
Heces Orina
Ca++
Ca++ HPO4
-- Mineral Oseo
Vit D3
Vit D3
- CT
CT
+ PTH
PTH PTH
CT
PTH CT ↓) (PTH ↑ Ca++
McDonald 1991
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Hueso
Resorción de Ca++
Intestino
Absorción de Ca++
Sangre Ca++
Riñón
Retención de Ca++
Excreción de HPO4--
Swenson 1984
Efectos de las hormonas
PTH
1,25(OH)2D3 25(OH)D3
CT
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Resumen
La PTH y la CT ejercen un control de retroalimen-tación negativa dual, manteniendo las concentraciones de Ca++ en el LEC dentro de límites estrechos
Sus principales órganos blancos son hueso y riñón, lo que permite redistribuir pero no incrementar la cantidad total de calcio
Los efectos de la PTH y CT se complementan por la vitamina D y sus metabolitos, que son los únicos que permiten incrementar, a través de la absorción intestinal, la cantidad total de Ca++ en el organismo
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