Download Sistema Endocrino

1
Departamento de Biología
Profesor Carlos Núñez Sáez
Organización del Sistema Endocrino
El mantenimiento de la homeostasis en el cuerpo es un proceso complejo que
involucra la participación tanto del sistema nervioso como del endocrino.
Existen receptores que se encuentran inspeccionando tanto el medio interno como el externo
los cuales informan a los centros integradores quienes generan las respuestas apropiadas.
La información necesaria para los mecanismos de control e integración se transmite
mediante señales químicas. Cuando las distancias son cortas el movimiento de las moléculas
de señalización lo hacen mediante la difusión simple, pero cuando las distancias a recorrer son
más extensas, las moléculas de señalización son transportadas mediante el torrente sanguíneo,
cabe destacar que su velocidad de movimiento es la adecuada, pero bastante lenta para la
coordinación de algunos procesos. En cambio, un canal de comunicación más rápido y directo
lo aportan las neuronas, células especializadas cuya función se basa sobre la producción y la
transmisión de señales eléctricas – el impulso nervioso – que conduce información a grandes
distancias. La relación existente entre el sistema nervioso y el endocrino se conoce con el
nombre de sistema neuroendocrino, que funciona como un sistema integrado de regulación
homeostática.
Los sistemas de comunicación del organismo
Sistema
Endocrino
Sistema
Nervioso
Hormona
Célula
glandular
Neurotransmisor
Neurona
Glándula
Generalizada
Baja
Órganos del
Sistema
nervioso
Directa
Alta
Todas las que
tienen
receptores para
esa hormona
Neurona,
células
glandulares,
células
musculares
Glándulas endocrinas: Son órganos de estructura
glandular, sin conducto excretor, altamente vascularizadas,
que vierten sus secreciones directamente a la sangre. Como
la sangre puede ser considerada parte del medio interno, a
estas glándulas también se les llama glándulas de secreción.
No todas las glándulas del organismo son endocrinas.
Existen también glándulas exocrinas, como las glándulas
salivales, las glándulas lacrimales y las glándulas mucosas,
entre muchas otras, que se caracterizan por presentar un
conducto excretor por donde las secreciones que produce
son vertidas a una cavidad (la boca, el tubo digestivo, etc.) o
al exterior del cuerpo, como las glándulas sebáceas y
sudoríparas. Fig 1 Las principales glándulas endocrinas en
los mamíferos son las siguientes: la hipófisis o pituitaria,
que ha sido considerada la glándula maestra del sistema
endocrino, por que prácticamente controla la acción de todas
las demás glándulas del sistema; sin embargo, desde que se
sabe que ella está bajo el control del hipotálamo, se discute
tal nominación. Las otras glándulas endocrinas son: la
tiroides, la paratiroides, las suprarrenales, las sexuales
(ovarios y testículos), el páncreas y la glándula pineal o epífisis.
Fig. 1
De todas ellas, la única que es una glándula mixta es el páncreas, porque es
endocrina y exocrina. Como glándula exocrina produce jugos pancreáticos que vierte al
duodeno por el conducto pancreático y, como glándula endocrina, vierte a la sangre las
hormonas insulina y glucagón.
1
2
Las hormonas: Las hormonas son sustancias químicas producidas por las glándulas
endocrinas, las cuales tienen un efecto específico en tejidos que están más o menos alejados
desde donde son secretadas.
Las hormonas son mensajeros químicos transportados por la sangre desde todas las
partes del organismo. Constituyen las señales con que el sistema endocrino ejerce su función
regulatoria.
La palabra hormona deriva del griego y significa excitar, lo que es generalmente
cierto: la mayoría de las hormonas excitan o estimulan funciones metabólicas, pero también
existen hormonas inhibitorias.
Todas las hormonas son compuestos orgánicos. Algunas de estructura relativamente
simple, son derivados de aminoácidos; otras son proteínas y el resto son esteroides.
Las hormonas son sustancias muy potentes, actúan en pequeñísimas
concentraciones, produciendo grandes efectos sobre los órganos, cuya función modifican.
Por ser señales regulatorias, las hormonas no son secretadas en forma continua, sino
intermitentemente, de acuerdo con la intensidad de estímulos específicos, sobre la glándula
correspondiente, adaptándose así a diversas circunstancias fisiológicas.
La secreción hormonal está regulada según las necesidades del organismo, por un
mecanismo de retroalimentación con el hipotálamo o la hipófisis, por intermedio de la misma
hormona o uno de los productos de su metabolismo. En otros casos, la regulación se efectúa por
la acción de sustancias metabólicas que llegan por la sangre a la misma glándula, y finalmente,
existe otro caso en que la glándula depende directamente del sistema nervioso como la médula
de la glándula suprarrenal.
El tiempo que una hormona permanece en la sangre depende de su naturaleza, va
desde unos pocos minutos (estrógenos) hasta días (hormonas de la tiroides). Una vez recibida
en el tejido “objetivo de ella”, es modificada e inactivada allí mismo, aunque la mayoría son
destruidas en el hígado. El tejido sobre el cual actúa una hormona se llama órgano blanco,
porque es donde la hormona dispara su acción.
Naturaleza química de las hormonas: Aunque las hormonas tienen en común la función de
coordinar y controlar el normal desempeño de la actividad celular, se diferencian en su
naturaleza química.
Atendiendo a este criterio, se reconocen:
a) Hormonas esteroidales,
b) Derivadas de aminoácido,
c) Peptidicas o proteicas. Algunos investigadores postulan un cuarto grupo constituido por
d) Las prostaglandinas.
A continuación nos referiremos a cada una de ellas:
a) Hormonas esteroidales:
Estas se derivan de un lípido especial llamado colesterol. Ejemplo de estas hormonas son las
producidas por las glándulas sexuales, como la progesterona y la testosterona.
b) Hormonas derivadas de aminoácidos:
Desde el punto de vista químico, son las hormonas más simples. Se les suele llamar aminas. Un
ejemplo de este tipo de hormonas son las producidas por las glándulas tiroides, que se
sintetizan a partir del aminoácido tirosina.
c) Hormonas peptídicas o proteicas:
Se conforman con una cadena de varios aminoácidos. 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 hormonas proteicas. La insulina y el glucagón, producidas por el páncreas, son
ejemplos válidos, ya que sus cadenas tienen 51 y 29 aminoácidos, respectivamente.
d) Prostaglandinas.
Este grupo de hormonas son derivadas de un tipo de lípidos especiales conocidos como ácidos
grasos. Se caracterizan por presentar una amplia variedad de funciones, tanto estimulantes
como inhibitorias.
2
3
Se diferencian del resto de las hormonas por dos características:
I) Se produce en casi todas las células de nuestro cuerpo.
II) Ejercen sus efectos en las mismas células que las producen.
Comparten, sin embargo, las características de actuar en bajísimas concentraciones y de ser
degradadas rápidamente.
Glándulas del sistema endocrino
Las principales glándulas del sistema endocrino
son:
Hipófisis, tiroides, paratiroides, suprarrenales,
porción endocrina del páncreas, testículos y
ovarios (Fig 2).
Fig.2
El Hipotálamo
El hipotálamo es la fuente de al menos nueve hormonas, las que actúan estimulando o
inhibiendo la secreción de otras hormonas por parte de la hipófisis anterior o adenohipófisis o glándula
maestra. Estas hormonas son muy pequeñas de tamaño, tres aminoácidos. Son producidas por las
células neurosecretoras del hipotálamo y realizan un corto trayecto hasta la hipófisis.
Hormonas producidas por el hipotálamo
1. Hormona liberadora de la tirotrofina (TRH tirotropin releasing hormone), estimula la liberación de
tirotrofina (TSH) por parte de la adenohipófisis.
2. Hormona liberadora de gonadotrofinas (GnRH Gonadotropin-releasing hormone) que controla la
liberación de las hormonas gonadotropicas LH y FSH. Acá algunos autores separan estas hormonas
y las clasifican separadamente como la hormona liberadora de la hormona luteinizante (LRH); la
hormona liberadora de la prolactina (PRH) y la hormona inhibidora de la prolactina (PIH)
3. Hormona inhibidora de la somatotrofina, la somatostatina (GIH).
4. Hormona Oxitocina, quien acelera el momento del nacimiento incrementando las contracciones de
las paredes del útero en el momento del parto. Estas contracciones además permiten la vuelta a su
estado normal del útero después del parto. Esta hormona además participa en la secreción de la
leche que ocurre cuando el reflejo de succión al mamar por vez primera el neonato. Esta hormona
también se encuentra en el hombre pero se desconoce concretamente su acción, sólo se le relaciona
con receptores de las vesículas seminales y genitales externos.
5. Hormona Vasopresina a ADH, encargada de disminuir la excreción de agua por los riñones, esto lo
logra aumentando la permeabilidad de los nefrones al agua, reabsorbiéndose mayor cantidad de agua
desde la orina hacia la sangre. Se dice que la vasopresina además puede aumentar la presión
sanguínea en vertebrados, en humanos esto ocurre solo en circunstancias especiales, por ejemplo
frente a una grave hemorragia.
6. Hormona liberadora de la corticotropina o CRH
7. Hormona liberadora de la hormona del crecimiento o GRH
La Hipófisis
La hipófisis o pituitaria es una de las glándulas endocrinas más importantes. Durante
mucho tiempo se le llamo la glándula maestra, debido a su participación activa en la integración
funcional de los sistemas nerviosos y endocrinos (Figura 3)
3
4
Es una glándula endocrina pequeña, pesa 0,5 g y se ubica en una depresión del hueso
esferoides llamada la silla turca. Se encuentra unida al hipotálamo por el tallo hipofisiario.
La hipófisis consta de dos lóbulos: el anterior o adenohipófisis y el posterior o neurohipófisis.
Cada lóbulo tiene funciones y orígenes diferentes. En algunos vertebrados hay un lóbulo intermedio que
separa ambas regiones:
a) Neurohipófisis o hipófisis posterior:
El nombre neurohipófisis se debe a que es una extensión del hipotálamo, la estructura
nerviosa de la que se originó durante el desarrollo embrionario.
El análisis histológico de la neurohipófisis revela la existencia de abundantes axones de
células neurosecretoras, cuyos cuerpos se ubican en el hipotálamo. Por esta razón, se afirma que el
lóbulo posterior de la hipófisis, más que una glándula endocrina, es un reservorio de hormonas,
producidas en zonas específicas del hipotálamo.
Además de los axones, se observan unas células especiales llamadas pituicitos. Los
pituicitos son semejantes a las células de neuroglia, y brindan sostén a los axones de parte nerviosa
envolviéndolos a manera de vaina y también a sus dilataciones. Estas carecen de actividad secretora.
La neurohipófisis almacena dos importantes hormonas: La Oxitocina (OH) y la vasopresina
u hormona antidiurética (ADH)..
Oxitocina:
Es una hormona polipéptidica producida en el núcleo paraventricular del hipotálamo. Hacia
el final del embarazo, los niveles sanguíneos de esta hormona aumentan estimulando las contracciones
uterinas que permitirán la salida del niño. Esta hormona puede ser administrada clínicamente para iniciar
o acelerar el trabajo del parto. Otra de sus funciones es estimular la contracción de las células
mioepiteliales presentes en la glándula mamaria, facilitando la eyección de la leche durante la lactancia.
La secreción de Oxitocina está regulada por estímulos mecánicos como la fuerza que ejerce
la cabeza del niño en el momento del parto o la succión del pezón al momento de mamar. Cuando los
estímulos cesan, la producción de esta hormona decae.
Vasopresina u hormona antidiurética:
Es una hormona polipéptidica, sintetizada en una región del hipotálamo llamado núcleo
supraóptico.
El nombre antidiurética indica su función para disminuir la cantidad de agua eliminada en la
orina. Esto se consigue porque aumenta la permeabilidad de los túbulos colectores, túbulos renales y
asa de Henle, permitiendo una mayor reabsorción de agua hacia los capilares sanguíneos llamados
peritubulares. De esta manera los riñones eliminan menor cantidad de orina.
En ausencia de ADH los túbulos renales se hacen impermeables al agua y por lo tanto se
origina una pérdida intensa de agua por la orina. En algunas personas se puede presentar la
enfermedad llamada diabetes insípida por ausencia de ADH, lo que impide que su orina se concentre,
eliminando gran cantidad de orina entre 12 a 15 litros por día según la cantidad de agua que consuma.
La persona experimenta una gran sed y pérdida de una gran cantidad de electrolitos, lo que es
compensado por el aumento de ingesta de agua y deseos de comer sal.
El nombre vasopresina tiene que ver con la presión sanguínea. Se refiere a la capacidad de
esta hormona para estimular la contracción de la pared muscular de los vasos sanguíneos, aumentando
la presión.
La secreción de esta hormona está regulada por el volumen y la presión osmótica de la
sangre. Cualquier alteración de estos parámetros es detectada por receptores específicos, llamados
osmorreceptores, que envían información al hipotálamo para que aumente o disminuya su secreción.
b) Adenohipófisis o Hipófisis anterior:
Es el lóbulo hipofisiario de mayor tamaño. Se desarrolla a partir del tejido que forma el techo
de la cavidad bucal. A pesar de un origen y estructura diferentes a los de la neurohipófisis, también se
comunica con el hipotálamo, órgano que regula la secreción de las hormonas adenohipofisiarias.
El análisis histológico permite reconocer una rica variedad de células, responsables de la
producción de seis hormonas proteicas diferentes. Investigaciones más recientes demuestran que el
4
5
lóbulo anterior es el encargado de la secreción de un péptido llamado  lipotropina, un precursor de la
endorfinas y encefalinas, sustancias que intervienen en la percepción del dolor.
Todas las secreciones del lóbulo anterior se encuentran bajo el control del hipotálamo. Este
produce neurohormonas que estimulan o inhiben la secreción de las hormonas de la adenohipófisis. Las
hormonas hipotalámicas reciben el nombre genérico de factores hipotalámicos de liberación o
inhibidores, según su función. Estos factores se difunden a través de una compleja red de capilares
llamados sistema portal hipotalámico-hipofisiario, que los transporta hacia la adenohipófisis.
Entre las hormonas liberadas por la adenohipófisis se reconoce la hormona del crecimiento
(GH) o somatotrofina, la prolactina y un grupo de cuatro hormonas estimulantes o tróficas que afectan el
funcionamiento de otras glándulas endocrinas: la tirotrofina u hormona estimulante de la tiroides (TSH) y
la adrecorticotrofina (ACTH), la hormona folículo estimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH). A
continuación analizaremos sus funciones y mecanismos de regulación.
I.- Hormona del crecimiento (GH) o Somatotrofina (STH):
Esta hormona proteica, se caracteriza por promover el crecimiento del cuerpo, estimulando la
captación celular de aminoácidos y la síntesis de proteínas. A nivel de hígado, induce la liberación de
una serie de proteínas, llamadas somatomedinas, promotoras del crecimiento lineal de cartílago y
hueso, y el desarrollo general de los tejidos del cuerpo. La GH también estimula la degradación de
grasas e hidratos de carbono, dos macromoléculas que actúan como fuentes de energía para diversos
procesos fisiológicos, incluidos el de 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 GHIF, factor inhibidor que disminuye la secreción de GH. En cambio, los bajos
niveles de GH estimulan al hipotálamo para que produzcan GHRF, factor de liberación que viaja a través
del sistema portal hipofisiario y estimula la secreción de GH. La condición nutricional y el estrés pueden
afectar la secreción de esta hormona.
La hipersecreción de GH en la infancia produce gigantismo hipofisiario. En la edad adulta
genera un exagerado crecimiento de las partes distales del organismo, es decir, hay un crecimiento de
manos, pies y el mentón, lo que se conoce como acromegalia. Lo cual ocurre porque estas partes del
organismo son sensibles a esta hormona. Una hiposecreción de esta hormona en la infancia genera
enanismo hipofisiario.
II. Prolactina o PRL o LTH:
Es una hormona proteica que promueve la formación de leche a nivel de las glándulas mamarias
durante el periodo de lactancia. Su secreción está controlada por los factores de liberación e inhibición
de prolactina. La succión del pezón actúa como freno para que el hipotálamo detenga la secreción del
factor inhibidor, permitiendo que la adenohipófisis secrete prolactina, en tanto que el factor liberador
estimula su secreción. La hormona es regulada por la propia demanda.
Hormonas tróficas:
La adenohipófisis
produce cuatro hormonas
proteicas que regulan el
funcionamiento de otras
glándulas endocrinas: Fig 3
I. La hormona estimulante de
la tiroides (TSH), que controla
la actividad secretora de la
tiroides;
II. La hormona adrecorticotrofina
(ACTH),que
regula
el
funcionamiento de la corteza
adrenal, y estimula la
5
6
secreción de cortisol y corticosteroides
III. Hormonas Gonadotropicas que actúan sobre las gónadas y corresponden a las hormonas folículo
estimulante (FSH) y luteinizante (LH), que regulan el funcionamiento de testículo y ovario.
En la mujer la FSH causa la maduración del folículo ovárico y la LH, participa en la
ovulación y en el desarrollo del cuerpo amarillo. Además influyen en la producción de estrógenos y
progesterona.
En el varón la FSH, participa en el mantenimiento de la espermatogénesis y la LH también
llamada hormona estimulante de las células intersticiales (ICSH) se encarga de estimular la secreción de
testosterona por las células intersticiales de los testículos.
Hormona estimuladora de los melanocitos (MSH yMSH), estimula la dispersión de los pigmentos en
los cromatóforos.
Lóbulo Intermedio: carece de importancia en el hombre pero en animales inferiores esta asociado a
cambios de coloración, relacionado con el camuflaje.
TIROIDES
Las secreciones de la glándula tiroides regulan el
conjunto de reacciones químicas que ocurren en las células.
Esta glándula, de unos 25-40 g de peso, se encuentra en la
porción anterior del cuello, justo por delante de la tráquea y
debajo de la laringe. Tiene dos lóbulos que se comunican
por un pequeño puente conocido como istmo tiroideo
(Figura 4).
La tiroides produce y secreta tres hormonas:
triyodotironina (T3), tiroxina (T4) y calcitotina.
Triyotironina y tiroxina, las dos hormonas son
producidas por las células principales, pero la T3 tiene
mayor actividad biológica.
Ambas hormonas son un derivado del aminoácido
tirosina, el cual sufre una serie de reacciones de
modificación que incluyen la adición de átomos de yodo y
es
Fig. 4
precisamente la cantidad de átomos incorporados lo que determina el nombre de esta
hormona, es decir, T3 y T4.
Las hormonas tiroideas, T3 y T4, regulan la actividad metabólica del organismo, incrementan la
respiración celular de casi todos los tejidos del cuerpo, estimulan la síntesis de proteínas, promueven la
diferenciación celular y contribuyen al desarrollo del organismo al potenciar el efecto de la hormona del
crecimiento. Además contribuye a regular el metabolismo de los lípidos y carbohidratos. La glándula
toroide no es esencial para la vida.
La secreción de la triyodotironina y de la tiroxina está regulada por un mecanismo de
retroalimentación negativa entre la adenohipófisis y la tiroides: cuando los niveles de hormonas tiroidea
son bajos, la adenohipófisis secreta la hormona estimulante de la tiroides, que luego de viajar por la
sangre, estimula las células blanco de la tiroides, para que produzcan y preparen más T3. Cuando los
niveles de ambas hormonas son altos, éstos actúan como una señal inhibidora, que detienen la
liberación de TSH en la adenohipófisis.
Una hiposecreción o hipotiroidismo genera
una resistencia disminuida para el frío, lentitud
mental y física. En los niños aparece retardo
mental y enanismo, enfermedad conocida como
cretinismo.
En adultos produce el mixedema, que se
caracteriza por el metabolismo deficiente, piel
engrosada y blanda, cabellos y uñas ásperas y
letargo físico y mental. Tendencia a la obesidad y a
6
7
la inacción. La dieta deficiente en yodo puede causar el bocio simple o crecimiento de la glándula
tiroides.
Por el contrario en adultos, el exceso de secreción tiroidea o
hipersecreción o hipertiroidismo conduce a desgaste corporal, con aumento
del metabolismo, debilidad muscular, aumento de sudoración, nerviosidad,
taquicardia, temblor y exceso de producción de calor. Una enfermedad
característica es el bocio exoftálmico, que consiste en la hipertrofia de la
glándula tiroides con prominencia de los globos oculares.
La Calcitonina:
Es producida pro las células parafoliculares. Su función es regular los niveles de calcio
plasmático, uno de los aniones que participan en la propagación de impulso nervioso y en los procesos
de coagulación. Cuando los niveles de calcio son altos, la tiroides secreta calcitonina. Esta hormona
inhibe la liberación de calcio desde los huesos, al mismo tiempo que acumula el depósito de este ion en
el esqueleto, disminuyendo la concentración de calcio en la sangre.
GLÁNDULAS PARATIROIDES
Estas glándulas son cuatro, y se encuentran ubicadas en los lóbulos de la tiroides. Son de color
amarillo y cada una mide 0,5 cm de diámetro (Figura 4).
Las paratiroides se componen de dos tipos celulares: las células principales y las células oxifilas.
Sólo se conoce la función de las células principales, que es secretar la hormona paratiroidea (PTH) o
paratohormona. Las que desempeñan un
papel fundamental en el metabolismo
mineral, particularmente en la regulación
del calcio y fósforo en la sangre.
Paratohormona:
Su función se relaciona con la
mantención de los niveles de calcio, ion
esencial para el funcionamiento del
sistema nervioso, muscular y óseo.
Además es esencial
para el
mantenimiento de la actividad de muchas
enzimas, y la permeabilidad de las
membranas celulares e imprescindibles
para en el mecanismo de coagulación de la sangre.
Sus principales efectos son: estimular la liberación de calcio desde los huesos, inducir la
absorción intestinal del calcio y promover la reabsorción renal de este ion. También afecta la
homeostasis de fosfatos.
La secreción del PTH está regulada por los niveles de calcio sanguíneo, cuando son altos, se
inhibe la secreción de paratohormona desde la paratiroides; al contrario, si la concentración de calcio
sanguíneo es baja, se estimula su liberación. El porcentaje de calcio que debe haber normalmente es de
unos 10 miligramos por cada 100 cc de sangre
La PTH aumenta la absorción de los iones de calcio por la mucosa intestinal y activa la
reabsorción de ellos a nivel de los riñones. Además promueve la liberación de Ca contenido en los
huesos, entregándolo a la sangre. Estimula la conversión de vitamina D en su forma activa, a su vez, la
vitamina D activa produce un incremento de la absorción de iones de Ca del intestino.
Hipoparatiroidismo: Puede causar una disminución de la concentración de Ca en la sangre
seguido por excitabilidad muscular y nerviosa creciente, enfermedad llamada tetania, con convulsiones y
la muerte. En casos de hipoparatiroidismo la vitamina D puede mantener concentraciones normales de
Ca en la sangre.
Hiperparatiroidismo: Se caracteriza por un aumento de los niveles de Ca en la sangre y
aumento de la excreción de calcio por el riñón y salida de calcio óseo a la sangre, por lo anterior, puede
existir disposiciones cálcicas en riñones, en la vesícula biliar o en las paredes arteriales. Como el Ca
proviene principalmente de los huesos, el esqueleto del individuo hiperparatiroideo se debilita y puede
dar lugar a deformaciones óseas y fracturas espontáneas.
La homeostasis del calcio sanguíneo está bajo el control de la paratohormona y de la calcitonina.
7
8
Ambas hormonas actúan antagónicamente.
PÁNCREAS ENDOCRINO
Todas las actividades que realizamos requieren energía. Esta es aportada por moléculas como
la glucosa, que al ser metabolizadas por nuestras células, entrega la energía necesaria para el trabajo
celular. La regulación de los niveles u homeostasis de la glucosa es vital para nuestro organismo y está
bajo el control del páncreas.
El páncreas es una glándula mixta o anficrina, pues cumple una doble función: exocrina y
endocrina. Las hormonas pancreáticas regulan el metabolismo de los hidratos de carbono y controlan la
concentración de glucosa en la sangre.
Al pensar en el páncreas se le
asocia al sistema digestivo. Las
secreciones pancreáticas, representadas
por enzimas y bicarbonato, facilitan la
digestión de los alimentos en el duodeno.
La porción endocrina, en cambio, secreta
tres hormonas proteicas que participan
en la homeostasis de la glucosa:
insulina, glucagón y somatostatina.
El análisis microscópico del
páncreas permite reconocer más de un
millón de agrupaciones celulares
conocidas como Islotes de Langerhans,
que deben su nombre en honor al
investigador que las observó por primera
vez. Los Islotes están formados por tres
clases de células: alfa, beta y delta. Las
células alfa sintetizan glucagón; las beta
producen insulina; y las delta secretan
somatostatina (Figura 6).
Insulina:
Es una hormona proteica producida por las células beta del páncreas. Su función es promover el
almacenamiento de glucosa, aminoácidos y ácidos grasos, las tres principales biomoléculas usadas
como combustible a nivel celular. Su efecto es facilitar el ingreso de glucosa a las células de todo el
cuerpo, en especial a las células musculares y adiposas.
En presencia de insulina, el exceso de glucosa es captado por las células musculares y
almacenado como una importante azúcar complejo, llamado glicógeno. Por su parte, las células adiposas
almacenan el exceso de glucosa como sustancia grasas. La insulina promueve en el hígado la captación
de glucosa y su almacenamiento como glicógeno. Además promueve el consumo de glucosa por las
células corporales. En conjunto, todos estos efectos provocan una disminución de azúcar en la sangre.
Si por el contrario disminuye la cantidad de azúcar en la sangre, desaparece el estímulo para la
secreción de insulina por parte de los islotes de Langerhans. En otras palabras el mecanismo que regula
el nivel de glucosa en la sangre depende básicamente de la concentración de la misma insulina.
La insulina disminuye los niveles sanguíneos de glucosa por lo que se dice que es una hormona
hipoglicemiante.
Cuando hay falta de insulina (hiposecreción), la concentración de azúcar en la sangre
aumenta tanto que no toda la glucosa que entra en el riñón puede ser reabsorbida, por lo que se elimina
en parte por la orina. La presencia de azúcar en la orina (glucosuria) es prueba de que hay diabetes. La
pérdida de glucosa está acompañada por pérdida de agua y la deshidratación resultante, puede llevar a
un colapso en la circulación, lo que es causa de muerte. El enfermo sufre de mucha sed (polidipsia), hay
poliuria.
Cuando existe una hipersecreción ocurre una disminución de la glucosa circulante, hipoglucemia
y un aumento de glucógeno en el hígado y en el músculo. La hipoglicemia deriva en convulsiones y
pérdida de la conciencia, condición llamada shock insulinico.
8
9
Glucagón:
Hormona proteica producida por las células alfa, que estimula la movilización de glucosa, ácidos
grasos y aminoácidos, desde los sitios de almacenamiento a la sangre.
El glucagón estimula la liberación de glucosa, a partir del glicógeno almacenado en el hígado y
en los músculos. De igual modo, promueve la liberación de las grasas almacenadas en el tejido adiposo,
elevando los niveles de ácidos grasos en la sangre. Los efectos del glucagón son opuestos a los
ejercidos por la insulina; de esta manera, se contribuye a regular los niveles de glucosa de la sangre. El
glucagón aumenta los niveles sanguíneos de glucosa, es decir, es una hormona hiperglicemiante.
Somatostatina:
Es una hormona proteica, producida por las células delta, que interviene indirectamente en la
regulación de la glicemia. La secreción de somatostatina inhibe la secreción de insulina y glucagón.
La secreción de somatostatina es regulada por los mismos factores que afecta la secreción de
insulina, como los niveles elevados de glucosa, aminoácidos y de glucagón.
El aporte oportuno de glucosa a todas las células del cuerpo, y en especial a las neuronas, está
bajo el control de dos hormonas: la insulina y el glucagón.
GLÁNDULAS SUPRARRENALES
Son dos pequeñas masas amarillentas ubicadas sobre los riñones, lo que explica el nombre que
reciben, también se les llama adrenales. Cada glándula consta de dos regiones bien diferenciadas: la
corteza suprarrenal, ubicada
en la parte más externa, y la
médula suprarrenal, que
constituye la porción central.
Ambas regiones tienen un
origen embrionario diferente,
lo que determina que
secreten hormonas distintas,
que contribuyen a regular el
metabolismo y mantener el
organismo alerta frente a
situaciones de estrés.
a) Corteza suprarrenal:
Un análisis
microscópico de la corteza
permite reconocer tres zonas
claramente diferenciales que,
desde fuera hacia dentro son: zona glomerular, zona fascicular y zona reticular. Cada una de ellas
sintetiza diferentes hormonas que participan en la regulación de minerales, agua, azúcar y el desarrollo
sexual. Esta porción de la glándula es muy importante para el mantenimiento de la vida.
Zona glomerular:
Se encuentra formada por células cilíndricas, muy asociadas, que representan el 15% de la
corteza. Estas células sintetizan un grupo de hormonas conocidas como minerocorticoides, que
regulan el balance hídrico e iónico. De estas hormonas, la aldosterona es la más importante: mantiene
la homeostasis de los iones sodio (Na+) y potasio (K+), favoreciendo la reabsorción renal del primero y la
excreción del segundo. Estimula la retención de sodio y la eliminación de potasio, a nivel de las
glándulas sudoríparas, salivales y del sistema digestivo.
La regulación de la liberación de la aldosterona involucra diversos factores, entre los que se
incluye el volumen y la presión sanguínea.
El Na es el principal catión extracelular y por lo tanto, el electrólito más importante del plasma y
9
10
del fluido extracelular. Es fundamental en la regulación del volumen de agua y la presión sanguínea.
La concentración del ión K, al ser el principal electrolito intracelular, se mantiene estrechamente
regulada y cambios puede ocasionar graves trastornos en la función cardiaca y cerebral.
La concentración de sodio en la sangre afecta la reabsorción de agua por lo riñones. Si el nivel
de iones de Na en la sangre desciende acentuadamente, el agua es reabsorbida en cantidades muy
pequeñas, el volumen sanguíneo se reduce y da lugar a hipotensión arterial. Si el nivel de sodio es muy
alto, hay mayor reabsorción de agua, esto hace que aumente la volemia y da lugar a un cuadro de
hipertensión.
Hiposecreción: perturba el equilibrio salino y la acidez de la sangre, aumentando la excreción
de iones sodio, cloro, bicarbonato y agua a través de la orina. Tales trastornos pueden llegar a generar
un cuadro clínico conocido como enfermada de Addison, que se caracteriza por debilidad muscular,
disminución de la presión sanguínea y adquisición en la piel de un color bronceado característico.
Hipersecreción: Produce la enfermedad de Cushing, caracterizada por presión elevada,
desequilibrio salino en la sangre, por retención de sal y desmineralización de los huesos.
Zona fascicular:
Está formada por cordones celulares que representan el 78% de la corteza y que sintetizan una
amplia variedad de hormonas llamadas colectivamente como glucocorticoides. Estos cordones participan
en la homeostasis de la glucosa en situaciones de estrés.
Los glucocorticoides más importantes son: cortisol, corticosterona.
El cortisol y los otros glucocorticoides, en menor medida, estimulan el transporte de aminoácidos
hacia las células hepáticas e inhibe simultáneamente, el transporte hacia otras células, promueve la
liberación de ácidos grasos, a partir de los depósitos de los tejidos adiposos, abastece de combustible
aprovechable en la respiración celular; inhibe parcialmente la utilización de glucosa por la mayoría de las
células excepto las células del cerebro y corazón, lo que provoca un aumento en los niveles de glucosa
sanguínea.
Los efectos metabólicos del cortisol aseguran un adecuado abastecimiento de combustible
celular para responder a situaciones de estrés. En estos períodos la liberación de glucocorticoides se
aumenta, lo que permite enfrentar situaciones nuevas, intervenir en una competencia deportiva,
exámenes, pruebas.
El cortisol y la cortisona actúan como antiinflamatorios, se les usa terapéuticamente en
enfermedades como artritis reumatoide y la fiebre reumática. Además suprimen la respuesta inmune, lo
que explica que durante situaciones de stress el organismo esta más propenso a contraer enfermedades.
Por sus propiedades inmunodepresoras, el cortisol y otros glucocorticoides se usan en el tratamiento de
enfermedades autoinmunes y en reacciones alérgicas graves. Algunos efectos colaterales por el uso de
corticoides, están la disminución de las capacidades de combatir infecciones, la redistribución de la grasa
y perturbaciones mentales.
La regulación de los glucocorticoides está bajo el control del hipotálamo y de la adenohipófisis:
frente a una situación de estrés, el primero libera el factor liberador de hormona adrenocorticotrófica
(CRH), que estimula a la adenohipófisis para que secrete ACTH. La ACTH estimula a la cortisona
adrenal para que libere los glucocorticoides.
Las hormonas glucocorticoides son reguladas por mecanismos de retroalimentación negativa
ejercida sobre el hipotálamo e hipófisis.
CRH
ACTH
Hipotálamo
Adenohipófisis
Corteza suprarrenal
Glucocorticoides
Zona reticular:
Representa el 7% de la corteza suprarrenal y está formada por una red de cordones celulares
fusionados. Sus células producen pequeñas cantidades de hormonas sexuales masculinas o
andrógenos y en menor medida, hormonas sexuales femeninas o estrógenos.
Dada la magnitud de la secreción de estrógenos, estas hormonas sólo tienen un pequeño efecto
fisiológico en los varones, mientras que en las niñas, especialmente en la pubertad, los andrógenos
estimulan el crecimiento del vello púbico y axilar. En la mujer, su secreción exagerada puede producir
masculinización, que incluye el crecimiento del vello facial y corporal.
Si se presentara hiperactividad en niños antes de la pubertad habría gran desarrollo muscular y
madurez sexual precoz.
10
11
b) Médula suprarrenal:
Glándula endocrina de origen nervioso. Se encuentra formado por dos tipos celulares, llamados
cromafines, diferentes en el tamaño y las hormonas que secretan: las dos de mayor tamaño produce
epinefrina o adrenalina; la más pequeña elaboran norepinefrina o noradrenalina.
La norepinefrina y la epinefrina son muy importantes porque preparan al organismo para
enfrenar situaciones de peligro, facilitan la respuesta de lucha y escape, posibilitan correr mucho más
rápido de lo normal; distribuyen la sangre hacia los órganos esenciales para las emergencias, como
músculos, corazón y cerebro; aceleran la frecuencia cardiaca y la fuerza de contracción del corazón,
dilatan las vías respiratorias, aumenta los niveles de glucosa en el torrente circulatorio promoviendo la
actividad de la enzima que degrada el glicógeno a glucosa, aumenta los niveles de ácidos grasos
sanguíneos, que se emplean como combustible celular.
La norepinefrina es la misma sustancia liberada como neurotransmisor por las neuronas del
sistema nervioso simpático y por algunas del sistema nervioso central. Sus efectos son los mismos que
el neurotransmisor, pero tienen mayor duración.
La secreción de epinefrina y norepinefrina está bajo el control del sistema nervioso. La hormona
adenohipofisiaria ACTH no participa en la regulación de estas hormonas.
GÓNADAS
Son las glándulas sexuales primarias de machos y hembras. Para el sexo masculino reciben el
nombre de testículos; en las hembras se denominan ovarios.
a) Testículos
Son los órganos encargados de la formación de
espermatozoides y funcionan también como glándulas endocrinas,
produciendo las hormonas sexuales masculinas, llamadas
andrógenos. Las más importante es la testosterona, hormona
esteroidal producidas por las células de Leydig.
La testosterona se produce tempranamente durante el
desarrollo embrionario, determinando que el feto se desarrolle como
macho y no como hembra. Su producción disminuye drásticamente
después del nacimiento, para reiniciarse en el comienzo de la
pubertad. En esta etapa, la testosterona estimula el desarrollo de
los órganos genitales masculinos y la producción de
espermatozoides, cambios denominados características sexuales
primarias. También controla la aparición de una serie de
características no relacionadas directamente con la reproducción y
que se conocen como caracteres sexuales secundarios. Entre ellas
se encuentran la aparición del vello pubiano y axilar, el cambio en el
tono de voz, el aumento del tamaño del esqueleto y el desarrollo de las glándulas sudoríparas y
sebáceas.
La hormonas folículo estimulante (FSH) y luteinizante (LH) estimulan la formación de
espermatozoides y la secreción de más testosterona, respectivamente. La secreción de testosterona está
regulada por un mecanismo de retroalimentación negativa en el que participan la adenohipófisis y el
hipotálamo.
b) Ovarios
Son los órganos donde se producen las células reproductoras femeninas u óvulos. Desde el
punto de vista endocrino, sintetizan las hormonas sexuales femeninas o estrógenos, de las cuales el
estrógeno y la progesterona son las más importantes.
El estrógeno es una hormona esteroidal que tiene
como funciones estimular el desarrollo de las glándulas
mamarias y de los órganos genitales femeninos. La
progesterona estimula el desarrollo de las paredes del útero,
facilitando la implantación del embrión.
Las hormonas producidas por los ovarios, la
adenohipófisis y el hipotálamo participan en la regulación del
11
12
ciclo menstrual.
Bibliografía
Curtis Helena Biología Sexta edición 2001 Editorial Panamericana
Curtis, Barnes Schnek y Flores Invitación a la biología Sexta edición 2006 Editorial Panamericana
Ormazabal Díaz – Muñoz Miguel Ciencias Primera edición 2003 Ediciones Universidad Católica de
Chile
Fernández A., Sara y otros. Biología IIIº Medio. 1995. Departamento pedagógico Arrayán Editores. Ed.
Arrayán.
Hidalgo C., Ulises y otros. Ciencias Biológicas III Educación Media, Plan común. 1994. Santillana del
Pacífico S.A. Ed. Antártica.
12