Sistema Endocrino

SISTEMA ENDOCRINO.

Un organismo multicelular como lo es el ser humano re¬quiere la integración y coordinación de sus partes actuando como un todo. Uno de los sistemas de integración es el Sistema Nervioso y el otro es el Sistema Endocrino u Hormonal. Este sistema a dife¬rencia del Sistema Nervioso regula las funciones del cuerpo por medio de sustancias químicas denominadas, Hormonas, las cuales son llevadas por la sangre a todas las partes del cuerpo.

En general, las respuestas provocadas por el Sistema Endocrino son algo más lentas, pero su duración es también más prolongada en comparación con las respuestas nerviosas. Las adap¬taciones a largo plazo del metabolismo, crecimiento y reproducción se encuentran típicamente bajo control endocrino.(Tabla 1)

Fig 1.- SISTEMA ENDO¬CRINO.

El control endocrino se produce por acción de Hormo¬nas, compuestos orgánicos libe¬rados en una parte del organis¬mo y tra¬ns¬portadas a otras par¬tes, donde en pequeñas cantida-des, exci¬tan, inhiben o regulan la acti¬vidad de un tejido, ór¬gano o sistema de órganos. La pro-ducción de hormonas es del or¬den de 10-9 grs por día.

NATURALEZA QUIMICA DE LAS HORMONAS.¬¬¬¬¬

De acuerdo a su es¬tructura química las hormonas se pue¬den clasificar en:

a) Hormonas Esteroidales: Se derivan de un lípidos especial llamado Colesterol. Ejem¬plos de estas hormonas son las pro¬duci¬das por las glándu¬las sexua¬les, como la progeste¬rona, tes¬toste-rona, estró¬genos, etc.

b) Hormonas derivadas de ami¬noácidos: Desde el punto de vista quí¬mico, son las hormo¬nas más simples. Se les suele lla¬mar aminas. Un ejemplo de es¬te tipo de hormonas son las producidas por la glándula Tiroides (Ti¬roxi¬na).

c) Hormonas peptídicas o pro¬teicas: Se conforman con una cadena de varios aminoáci¬dos. Si la cadena es corta, se dice que la hormona es peptídica. La Oxitocina y la

Vasopresina son hormonas peptídicas, ya que están formadas¬ por nueve aminoácidos cada una.

Cuando la cadena de aminoácidos es más larga, se habla de hor¬ monas proteicas. La Insulina y el Glucagón, producidas por el pán¬creas, son ejemplos válidos, ya que sus cadenas tienen 51 y 29 aminoácidos, respectivamente.

d) Prostaglandinas: Este gru¬po de hormonas son derivadas de un tipo de lípido espe¬cial conocido como Acidos grasos. Se caracteri¬zan por presentar una am¬plia variedad de fun-ciones, tanto estimulantes como inhibitorias.

Se diferencian del resto de las hormonas por dos ca¬racterísti¬cas: la prime¬ra es que se pro-ducen en casi todas las células de nuestro cuerpo; la segunda, que ejercen su efecto en las mismas células que las producen. Comparten, sin embargo, las caracte¬rís¬ticas de actuar en bajísimas concentraciones y de ser degradadas rápidamente.

TABLA 1: COMPARACION ENTRE SISTEMA NERVIOSO Y ENDOCRINO.

SISTEMA NERVIO¬SO SISTEMA ENDOCRINO

Transmisión de la infor¬mación.

EFECTOS

- Alcance

- Blancos

Primarios

- Comienzo de

la acción

- Duración de

la acción

- Recuperación de la capacidad de respues¬ta. - Liberación de neuro¬transmisores en si¬nap¬sis especializadas.

- Localizado

- Neuronas, glándulas

células musculares y

células grasas.

- Inmediato (Mseg)

- Corta (mseg a minu¬tos)

- Inmediata al terminar el estímulo

- Liberación de hormo¬nas a la circulación general.

- Difuso.

- Todos los tejidos

- Gradual (seg a Hrs.)

- Largo plazo (minutos a días)

- Lenta, persistiendo después de terminada la secreción hormonal

FUNCION DE LAS HORMONAS.

Las hormonas son transportadas al torrente sanguíneo a través del cual llegan a órganos y tejidos específicos donde ejer¬cen su acción, llamados ORGANO BLANCO. La capacidad de un órgano de responder a una determinada hormona depende de receptores espe-cíficos ubicados en las paredes celulares del órgano blanco. La especialización de sitios receptores para el órgano d¬estinatario explica la especificidad de acción de las hormonas.

La concentración de una hormona en el plasma depende no sólo de la tasa de secreción, sino también de su tasa de salida de la sangre. A veces la hormona es inactivada por las células sobre las cuales actúa, pero la mayoría de las hormonas son

extraídas de la sangre por el hígado o los riñones.

En todo caso, es esencial darse cuenta de que todas las hormonas están sujetas a un continuo proceso de supresión por ex¬creción o inactivación, de tal manera que el mantenimiento de las concentraciones sanguíneas requiere secreción continua.

Muchas de las moléculas hormonales que circulan en la sangre están ligadas a diversas proteínas plasmáticas; la porción libre es generalmente muy pequeña y está en equilibrio con la f¬racción ligada.

Hormona "libre" + proteína Hormona + proteína

Las funciones generales de las hormonas son:

1.- Función reguladora u homeostática.

2.- Función integradora.

3.- Función morfogenética: Hormona del crecimiento en vertebrados Tiroxina en Anfibios.

4.- Función permisiva : La adrenalina no provoca hiperglicemia ni aumento del con¬sumo de oxí¬geno en ausencia de tiroxi¬na. La hormo¬na del cre¬ci¬miento es menos efec¬tiva en ausencia de tiroxi¬na.

La acción celular de las hormonas puede resumirse como:

1.- Afectan el transporte de variadas sustancias en la membrana celular.

2.- Afectan la actividad de los genes.

3.- Afectan la síntesis proteica.

4.- Cambian la actividad enzimática específica.

5.- Cambian la disponibilidad de cofactores.

6.- Actúan como enzimas.

7.- Actúan como efectores alostéricos.

8.- Afectan el citoesqueléto.

9.- Actúan mediadas por segundos mensajeros.

MECANISMOS DE ACCION DE LAS HORMONAS.

El mecanismo de acción de una hormona se relaciona di¬rectamente con su naturaleza química. Pero independiente, de su mecanismo, hay un aspecto común: toda hormona se une a un receptor específico. Esto permite explicar por qué una hormona provoca res¬puesta sólo en un tipo de células y no tiene efecto sobre otras que están muy próximas.

a) Mecanismo de acción de las hormonas proteicas: Estas hormonas se unen a proteínas específicas, llamadas receptores, que se ubi¬can en la membrana celular, lo que determina que las hormonas pro¬teicas no ingresen a la célula. Sus efectos biológicos se producen a través de un intermediario intracelular.

Earl Sutherland, en 1960, estableció que cuando la hor¬mona se une al receptor se desencadenan reacciones que determinan la liberación de un compuesto químico intracelular que actúa como segundo mensajero; el nombre de ese compuesto es AMP cíclico

(AM¬Pc). Finalmente el segundo mensajero regula la actividad celu¬lar, aumentando la síntesis de proteínas celulares específicas.

El mecanismo de las hormonas proteicas se puede resumir de la siguiente

manera:

La unión de la membrana con un receptor específico, ubicado en la membrana celular, produce una serie de reacciones que conducirán a la modificación de la actividad celular. El proceso se desarrolla en las siguientes etapas:

1.- La proteína G se une al complejo receptor-hormona.

2.- La proteína G incorpora la molécula Guanosin-trifosfato (GTP)

3.- La molécula de GTP provoca un cambio en la estructura química de la proteía G.

4.- Este cambio determina la unión de la proteína G con la enzima ubicada en la membrana plasmática Adenilciclasa, encargada de formar el AMP cíclico (AMPc).

El compuesto AMP cíclico como segundo mensajero viaja hacia el citoplasma celular donde controla cambios metabólicos específi¬cos: alteraciones de la permeabilidad de la membrana celular, acti¬vación de genes particulares y aumento de la síntesis de pro¬teí¬nas.

b) Mecanismo de acción de las hormonas esteroidales: Por su bajo peso molecular y su naturaleza lipídica, las hormonas esteroida¬les, a diferencia de las proteicas, pueden atravesar la membrana celular. Una vez en el citoplasma la hormoma se une a su receptor específico.

Los receptores de las hormonas esteroidales pueden ubi¬carse también en la membrana nuclear o en el interior del orga¬ne¬lo. Una vez que la hormona se combina con su receptor, el com¬plejo formado se une a un sitio específico del ADN o mate¬rial he¬redita¬rio. Desde ahí desencadena la expresión de algunos genes que con¬ducirán a la síntesis de proteínas específicas, las que, en último término, producen cambios en la actividad celu¬lar.

El esquema siguiente ilustra el mecanismo de acción de las hormonas esteroidales:

REGULACION DE LA SECRECION HORMONAL

La síntesis y liberación de una hormona es un proceso finamente regulado por un mecanismo conocido como Retroalimenta¬ción o Feed-Back.

Para que una glándula secrete una hormona debe recibir antes una información que les indique los en que se encuentra la hormona en la sangre. Según esos valores, la glándula responde aumentando o disminuyendo su secreción.

Se conocen dos tipos de retroalimentación: negativa y positiva.

Retroalimentación negativa: Funciona de manera similar a un ter¬mostáto; cuando los niveles de hormona sanguínea son bajos, se es¬timula la secreción de la hormona por parte de la glándula endo¬crina, pero, si los niveles hormonales son altos se disminuye la actividad secretora.

Retroalimentación positiva: En este caso, el incremento de los niveles de hormonas estimula un aumento de la actividad y secre¬ción glandular.

GLANDULAS DEL SISTEMA ENDOCRINO.

HIPOFISIS: La glándula Pituitaria o Hipófisis es de gran importancia en la secreción hormonal y funcionamiento de las de¬más glándulas del Sis¬tema Endocrino.

Secreta al menos 9 hormonas, la mayoría de las cuales regulan las funciones de otros tejidos endocrinos. En la Hipófisis se distinguen 3 lóbulos:

1) Lóbulo Anterior o Adenohipófisis.

2) Lóbulo Posterior o Neurohipófisis.

3) Lóbulo Intermedio.

1) Lóbulo Anterior o Adenohipófisis: Es de mayor tamaño que el lóbulo posterior. Las secreciones de este lóbulo se encuentran bajo la influencia del Hipotálamo, órgano que se encuentra in¬ me¬diatamente por sobre la Hipófisis.

El hipotálamo produce sustancias de naturaleza proteica llamados Factores liberadores que estimulan o inhiben la secre¬ción del lóbu¬lo anterior. Estos factores se difunden a tra¬vés de una compleja red de capilares sanguíneos lla¬mada Siste¬ma Portal Hipotalámico - Hipofisia¬rio, que los tra¬nspor¬ta hasta la Adenohipófisis.

Las hormonas producidas por el Lóbulo Anterior o Adenohipófisis son las siguientes:

a) Hormona del crecimiento o Somatotrofina (GH): Es una hormona proteica y se caracteriza por promover el crecimiento del cuer¬po estimulando la captación celular de aminoácidos y la síntesis de proteínas.

Estimula la degradación de las grasas e Hidratos de carbono, dos macromoléculas que actúan como fuentes de energía para diversos procesos fisiológicos, incluidos el crecimiento.

La secreción de la hormona del crecimiento está regulada por dos factores: uno liberador (GHRF) y otro inhibidor (GHIF), ambos producidos por el hipotálamo.

El mecanismo opera así: un alto nivel sanguíneo de GH actúa como señal para que el hipotálamo libere el factor inhi¬bidor que disminuye la secreción de GH; en cambio, los bajos nive¬les de GH estimulan al Hipotálamo para que produzca GHRF, fac¬tor libera¬dor que viaja a través del sistema portal-hipofisiario y es¬timula la secreción de GH. La condición nutricional y el str¬ess pueden afectar la secreción de esta hormona; es una hormona hiper-glice¬miante, es decir, aumenta los niveles de glu¬cosa plasmá¬tica.

╔══════════════╗

║ HIPOTALAMO ║

╚═════╤══╤═════╝

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│ │

│ │

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║ HIPOFISIS║─────────────────┐

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╔════╗ ║ GH ║

║ GH ║ ╚══╤═╝

╚══╤═╝ │

│ │

│ │

│ ╔═════════╗

│ ║ HIGADO ║

╔══════════════════════════════╗ ╚════╤════╝

║ TEJIDOS Aumenta: ║ │

║ - Síntesis proteica ║ │

║ - Catabolismo Acidos grasos ║ Somatomedinas

║ - Glicemia ║ │

╚══════════════════════════════╝ │

Huesos

b) Prolactina: Hormona proteica que promueve la formación de leche a nivel de las glándulas mamarias durante el periodo de lactan¬cia. Su secreción está controlada por los factores de libera¬ción e inhibición de prolactina. La succión del pezón actúa como freno para que el hipotálamo detenga la secreción del fac¬tor inhibidor, permitiendo que la adenohipófisis secrete pro¬lacti¬na, en tanto que el factor liberador estimula su secreción.

MECANISMO DE RETROALIMENTACION DE LA PROLACTINA.

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