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FISIOLOGÍA
Physis = naturaleza
Logos = estudio
Es la ciencia biológica que estudia
las funciones de los seres orgánicos
Es el conjunto de procesos fisico-químicos
y funciones regulatorias que ocurren en los
seres vivos y entre ellos y el medio
ambiente.
(Claude Bernard, 1813–1878).
Estos procesos tienen como uno de sus
objetivos fundamentales mantener la
constancia del medio interno
(homeostasis).
(Walter B. Cannon, 1871–1945)
Niveles de organización y campos de estudio relacionados
Tubo digestivo
Homeostasis del organismo
Pulmón
Riñón
Células del
organismo
Piel
Elementos de los sistemas de control
por retroalimentación negativa
Controlador de
Retroalimentación
Nivel de
Referencia
+
-
Alteración
Efector
Variable
Regulada
Sensor
Retroalimentación
POSITIVA
Retroalimentación
NEGATIVA
-
+
X
X
+
+
Y
Y
A
B
Mecanismo general de acción
de hormonas
Berne –Levy
cuarta edición
capítulos 5 - 41
sexta edición
capítulos 3 - 37
Fisiología
Linda Costanzo cuarta edición
 DEFINICIÓN
 CLASIFICACIÓN
 FUNCIÓN
 MECANISMOS DE ACCIÓN
 MÉTODOS DE ESTUDIO
Definición clásica
Sustancia producida por una glándula
especializada, que secretada hacia el torrente
sanguíneo actúa en un órgano blanco distante
desencadenando una respuesta específica
Es lo que se denomina ACCIÓN ENDÓCRINA
HORMONAS: Definición actual
Compuestos químicos sintetizados por
tejido especializado que pueden ser
secretados o no y que actúan uniéndose a
receptores específicos produciendo una
respuesta biológica
Órganos endocrinos clásicos
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Hipotálamo
Hipófisis
Tiroides
Páncreas endocrino
Suprarrenales
Gónadas
Órganos endocrinos no clásicos
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Cerebro
Pulmón
Corazón
Hígado
Riñón
Tracto gastrointestinal
Componentes de la función endocrina
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Estímulo o inhibición
Síntesis hormonal
Almacenamiento hormonal
Secreción hormonal
Transporte hormonal
Acción hormonal
Forma de llegar a las células blanco y
realizar un efecto sobre ellas
• Endocrina
• Parácrina, Autócrina, Yuxtácrina,
• Neurócrina, Neurotrasmisión
Comunicación celular
Es la capacidad que tienen todas la células de intercambiar información
fisicoquímica con el medio ambiente y con otra células
Existen varios tipos de modelos de comunicación celular
Comunicación
Endocrina
Hormonas que
se transportan a
través de la sangre
Comunicación
Parácrina
Comunicación
Autócrina
Comunicación
Yuxtácrina
Se produce
entre células
relativamente
cercanas
Es la que
establece la
célula consigo
misma
Contacto con otras
células ó con la matriz
extracelular mediante
moléculas de adhesión
celular
Resumen de la comunicación entre células
Ligando
Proteína receptora
Proteínas de transmisión de
señales intracelulares
Proteínas diana
Proteínas de
transporte
Alteraciones
del
transporte
iónico
Enzima
metabólica
Proteínas
reguladoras de
genes
Alteraciones
del
metabolismo
Alteraciones
de la
expresión
génica
Proteínas del
citoesqueleto
Proteínas del
ciclo celular
Alteraciones de la
forma ó el
movimiento
celular
Alteraciones
del crecimiento
y división
celular
Patrones de secreción hormonal
• Circadiano (día): ACTH, GH, Testosterona
• Ultradiano (minutos, horas): GnRH, PRL
• Semanal: Estradiol, Progesterona
• Estacional T4, Melatonina, Testosterona
Clasificación de las hormonas
según sus puntos de acción o su lugar de síntesis
Neurohormonas: oxitocina, ADH
Hormona de los tejidos: 5-hidroxitriptamina, histamina
Neurotransmisores: Adrenalina, noradrenalina, dopamina,
5-hidroxitriptamina, histamina
Hormonas gastrointestinales: Gastrina, secretina, colecistoquinina
Factores hipotalámicos de liberación o inhibición de las
hormonas de la hipófisis anterior
Clasificación según criterios bioquímicos
Proteínas o polipéptidos: Neurohormonas, hormonas hipotalámicas, hormonas
de la hipófisis anterior, paratohormona, calcitonina,
gastrointestinales y las pancreáticas.
Derivados del colesterol: Esteroides, glucocorticoides, mineralocorticoides y
hormonas sexuales.
Grupos que provienen de la transformación química de los
aminoácidos: Hormonas tiroideas, catecolaminas, histamina, serotonina.
FUNCIÓN
Mantenimiento de la homeostasis del medio extracelular e
intracelular, funcionalidad y crecimiento
Regulación de:
o Metabolismo hidroelectrolítico
o Glucídico
o Lipídico
o Proteico
PRODUCCIÓN, USO, ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA
(insulina, glucagón, somatostatina)
RESPUESTA A SITUACIONES DE EMERGENCIA
FUNCIÓN REPRODUCTIVA GENERAL
Acción integrada, entre glándulas
y sistema nervioso central
SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
HIPOTÁLAMO
NEUROHIPÓFISIS
(oxitocina, vasopresina)
Factores liberadores
(Inhibidores o estimuladores)
HIPÓFISIS
(Lóbulo Anterior)
HORMONAS
TRÓFICAS
TRANSPORTE HORMONAL
Las hormonas solubles en agua son transportadas en el
plasma en solución y no requieren de un mecanismo
específico
Las hormonas insolubles requieren de proteínas de
transporte
Las hormonas actúan sobre la célula en estado libre,
por lo cual las transportadas por proteínas sirven de
reservorio hormonal en circulación
Proteínas trasportadoras
• Intracelulares:
Neurofisinas, ABP
• Extracelulares:
Globulinas, prealbúmina, albúmina
Síntesis de hormonas peptídicas y
catecolaminas
1. Transducción del mRNA en los ribosomas
2. Formación de NAC (nascent chain associated
complex) y SRP (signal recognition particle)
3. Unión de SRP al receptor del RE
4. Translocación en el RE
5. Transporte proteico al aparato de Golgi y
Lisosomas
6. Transporte proteico a los gránulos secretorios
INTERACCIÓN DE LIGANDOS CON SU RECEPTOR
Las moléculas de naturaleza proteica y las
derivadas de aminoácidos poseen carga, son
hidrosolubles ó hidrofílicas, para ejercer su acción
deben interactuar con receptores específicos que
se encuentran en la membrana celular.
Generalmente circulan libres en el plasma y tienen
vida media corta.
Ejemplos de hormonas Peptídicas
Hipotalámicas
CRH
TRH
GnRH
Antidiurética
Oxitocina
Hipofisarias
ACTH
TSH
LH - FSH
GH
Prolactina
Pancreáticas
Insulina
Glucagon
Paratiroidea
PTH
Síntesis de hormonas esteroideas
• La secreción depende de la síntesis de novo
• Sustrato común: colesterol plasmático ó
intracelular
• No se almacenan en el citosol (excepto la
vitamina D)
• Conjunto enzimático P450 dependiente de
Calcio iónico
• Secreción por gradiente de concentración
INTERACCIÓN DE LIGANDOS CON SU RECEPTOR
Circulan en el plasma unidas a proteínas
transportadoras y tienen vida media larga
Las hormonas esteroideas derivadas del colesterol
son lipofílicas (liposolubles) entran a la célula por
difusión e interactúan con receptores ubicados en el
citoplasma y en el núcleo
Hormonas Esteroideas
Adrenales
Cortisol
Aldosterona
DHEA-S
Gonadales
Estradiol
Progesterona
Testosterona
Hormonas derivadas del aminoácido tirosina
T3
T4
triyodotironina
tretrayodotironina
Regulación de la secreción
Proceso dinámico
Producción = Necesidades
Retroalimentación: positiva o negativa
SISTEMA DE CONTROL DE LA CONCENTRACIÓN DE LA
HORMONA POR RETROALIMENTACION
• Negativo
• Positivo
A
A
-
+
B
Retroalimentación positiva
09/08/2017
B
Retroalimentación negativa
El resultado de la acción hormonal depende
Concentración de la hormona
Hormonas que sinergizan o antagonizan
Concentración de los receptores
Duración de la exposición a la hormona
Condiciones intracelulares
Concentración intracelular de la hormona
Cofactores
Sustratos
Curva Dosis-Respuesta
Respuesta máxima
Respuesta biológica
(Porcentaje del máximo)
100
50
Umbral
Basal
0
D 50
Log de la concentración de la hormona
Disminución en la respuesta máxima
Respuesta biológica
(Porcentaje del máximo)
100
50
0
Log de la concentración de la hormona
Disminución en la sensibilidad del tejido blanco
Respuesta biológica
(Porcentaje del máximo)
100
50
0
Log de la concentración de la hormona
Modificaciones en la curva dosis respuesta
Disminución en la respuesta máxima
a) Disminución
Número de receptores
Número de células blanco
Concentración de enzimas activadas por la hormona
b) Aumento
Concentración inhibidor no competitivo
Modificaciones en la curva dosis respuesta
Disminución en la sensibilidad
a) Disminución en el número de receptores
a) Aumento en la velocidad de degradación hormonal
a) Aumento de las hormona antagonistas
MÉTODOS DE ESTUDIO
1 - Dinámicas o funcionales
2 - Estáticas
• BIOLOGÍA MOLECULAR: IDENTIFICAN
MUTACIONES
• LABORATORIO CLÍNICO : MIDEN CONCENTRACIÓN basados en la unión
antígeno-anticuerpo, con anticuerpos monoclonales . Son muy específicos,
algunos estudios se hacen con más de un complejo antígeno-anticuerpo,
esta unión está dirigida al zona amino-Terminal de la hormona y se hace
visible mediante nefelometría, quimioluminisencia,
electroquimioluminicencia.