Resumen ARTI II - Núcleo 4. Sistema Endócrino PDF

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Sistema endócrinoGeneralidades de HormonasLa regulación y coordinación de funciones de las diferentes células del organismo se realiza a través de dos sistemas: Sistema Nervioso (transmisión: señales rápidas eléctricas o neurotransmisores) Sistema Endócrino (señales más lentas, de naturaleza química...

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Sistema endócrino Generalidades de Hormonas La regulación y coordinación de funciones de las diferentes células del organismo se realiza a través de dos sistemas: 1. Sistema Nervioso (transmisión: señales rápidas eléctricas o neurotransmisores) 2. Sistema Endócrino (señales más lentas, de naturaleza química, llamadas…… HORMONAS SNA y SE no están separados, muchas neuronas liberan hormonas y muchas hormonas funcionan como neurotransmisores.

Diferencias y similitudes de los sistemas endócrino y nervioso Sistema endócrino

1 Similitudes

Sistema Nervioso

Son sistemas de regulación del organismo. Muchas veces, los procesos y funciones que regulan en el cuerpo, las realizan de forma conjunta y coordinada. (Por esto es que a veces requieren de un sistema neuroendocrino)

Especializados en la elaboración de respuestas adaptativas1

2 Similitudes

Esquema en orden cronológico de la elaboración de respuestas adaptativas: Estímulo → R eceptor → Vía aferente → Modulador Respuesta ← Efector ← Vía eferente

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Ambos sistemas pueden generar respuestas variables, modificados o sostenidas en el tiempo gracias a que son regulados por los mecanismos de retroalimentación (del inglés feedback).

Similitudes

4 Diferencias Estructura

Las estructuras se hallan aisladas Las estructuras están conectadas en el organismo. NO hay una físicamente, anatómicamente y SI continuidad anatómica. hay una continuidad entre los componentes que forman parte del sistema nervioso.

5 Diferencias

En relación mediadoras:

a

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las

moléculas En relación mediadoras:

a

las

moléculas

Los mensajeros químicos son las Los mensajeros químicos son los HORMONAS. NEUROTRANSMISORES.

Moléculas mediadoras

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Ejerce efecto sobre células del cuerpo.

todas

las Solamente ejerce efecto en las neuronas, células musculares y células glandulares.

Diferencias Efecto en que células

7 Diferencias Tiempo de acción

8 Diferencias Duración de la respuesta

En el sistema endócrino, el tiempo de acción desde que la hormona es sintetizada y liberada puede variar entre minutos, horas, incluso días.

En el sistema nervioso esos mensajeros químicos (los neurotransmisores) generan una acción que se produce en cuestión de milisegundos (milésimas de segundos).

La respuesta suele durar minutos, La duración de la respuesta es horas o incluso días también. breve, corta.

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Son aquellas que permiten que el organismo se acondicione a una nueva circunstancia .

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Ambos sistemas regulan virtualmente todas las funciones, todas las actividades biológicas del organismo en los animales. Estímulo

Para la elaboración de respuestas adaptativas ambos sistemas van a tomar/censar/recolectar la información procedente tanto del medio externo como del medio interno. Esa información va recibir el nombre de Receptor estímulos y estos son captados por los receptores. Una vez captan esa información/estímulo, ya sea presente tanto en el medio externo como interno, la enviarán a través de un sistema de aferencias, una vía aferente que va a Vía aferente conducir esa información hasta un modulador o centro de procesamiento y en este centro de procesamiento se va a elaborar una nueva información que va a recorrer una vía eferente y van a llegar hasta un efector. Y el efector será el Modulador que ejecute esa respuesta: la respuesta adaptativa. Lo que tienen en común todos los mecanismos de retroalimentación que Vía siempre van a regular el sistema nervioso y el sistema endócrino, es que eferente en un proceso se toma/adquiere la información que genera este y se introduce al inicio del proceso con el fin de modificar el proceso en sí. En el caso de la retroalimentación negativa, esa información va a introducirse al Efector inicio del proceso como una señal que genere el cese o una señal de STOP de ese proceso. En el caso de la Respuesta retroalimentación positiva, la información de ese proceso que se obtenga va a introducirse al inicio para estimular la continuidad del proceso; que ese proceso siga tomando lugar, que siga ocurriendo.

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Los mecanismos de retroalimentación van a actuar sobre el modulador o centro de procesamiento antes mencionado, a fin de poder mantener la homeostasis1. Por ejemplo, el sistema endocrino y el sistema nervioso son regulados a través de mecanismo de retroalimentación para mantener dentro de estrechos límites los parámetros relacionados con el metabolismo de los carbohidratos y de los lípidos.

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El sitio de acción de esas moléculas mediadoras en el caso del sistema endocrino va a estar distante. Entonces, la hormona va a tener que transitar un camino largo hasta donde puede ejercer un efecto, donde están situadas las células diana blanco o target; en relación a donde la hormona fue producida. En cambio, el sitio de acción de los mediadores, en el caso del sistema nervioso que son los neurotransmisores, es virtualmente inexistente. En la sinapsis química las membranas presinápticas o postsinápticas están virtualmente en contacto.

1 Corresponde a una condición del organismo en el cual se mantiene dentro de estrechos límites los diferentes parámetros fisiológicos

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Generalidades del sistema endócrino Las glándulas endocrinas no poseen conductos excretores y sus secreciones

son transportadas a destinos específicos a través de la matriz extracelular del tejido conjuntivo y de los vasos sanguíneos. En general, las glándulas endocrinas son aglomeraciones de células epitelioides (células epiteliales que carecen de superficie libre) que están inmersas dentro del tejido conjuntivo. Las glándulas endocrinas no poseen conductos excretores; por ende, su secreción se descarga en la matriz extracelular del tejido conjuntivo, a menudo cerca de los capilares. Desde allí, los productos de secreción (es decir, las hormonas) son transportados hacia la luz de los vasos sanguíneos (o linfáticos) para su distribución por todo el organismo. Estos productos de secreción afectan órganos o tejidos diana que están a cierta distancia de la glándula. Por esta razón, las glándulas endocrinas están bien vascularizadas y rodeadas por vastas redes vasculares.

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Hormonas  Las hormonas endocrinas son sustancias químicas producidas por glándulas o por células especializadas que las secretan a la sangre circulante y que influyen en la función de células diana situadas en otros lugares del organismo. Estas células especializadas son las llamadas Células endocrinas.  Las hormonas se vierten a la sangre en pequeñas cantidades.  Ejercen sus efectos sobre un órgano blanco o Diana situado a la distancia.  Ejercen sobre ellas un efecto regulador. Las células ENDOCRINAS pueden encontrarse de forma aislada distribuidas por el organismo, o bien agrupadas formando glándulas endocrinas. Estas glándulas se diferencian de las exocrinas por la ausencia de túbulos a los que se vierta la secreción, y disponen de una gran irrigación sanguínea y linfática a las cuales secretan las hormonas.

Funciones de las hormonas      

El metabolismo El crecimiento y desarrollo El equilibrio hidroelectrolítico La reproducción El comportamiento Regulación de la inmunidad

Hormonas y sus receptores En general, una hormona se describe como una sustancia con actividad biológica que actúa sobre células diana específicas. En la definición clásica, una hormona es un producto de secreción de las células y los órganos endocrinos que pasa al sistema circulatorio (torrente sanguíneo) para transportarse hasta las células diana. Durante años, este control endocrino de tejidos diana era una parte central de la endocrinología. No obstante, existe una gran variedad de hormonas y sustancias hormonalmente activas que no siempre se liberan en la sangre sino que pasan a los espacios del tejido conjuntivo. Éstas pueden actuar sobre células contiguas o difundirse hacia células diana cercanas que expresan receptores específcos para esas hormonas en particular. Este tipo de acción hormonal recibe el nombre de control paracrino. Además, algunas células expresan receptores para las hormonas que secretan. Este tipo de acción hormonal recibe el nombre de control autocrino. Estas hormonas regulan la actividad propia de la célula.

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Estructura química Las hormonas incluyen tres clases de compuestos:

 Péptidos (péptidos pequeños, polipéptidos y proteínas). Forman el grupo más grande de hormonas. Son sintetizados y secretados por células del hipotálamo, la hipófisis, la glándula tiroides, la glándula paratiroides, el páncreas y por células enteroendocrinas dispersas en el tubo digestivo y el sistema respiratorio. Cuando las hormonas pertenecientes al grupo de los péptidos (insulina, glucagón, hormona del crecimiento [GH], hormona adrenocorticotrópica [ACTH], hormona foliculoestimulante [FSH], hormona luteinizante [LH], hormona antidiurética [ADH], oxitocina, interleucinas y varios factores de crecimiento) son liberadas en la circulación, se disuelven con facilidad en la sangre y, en general, no requieren proteínas de transporte especiales. Sin embargo, la mayor parte, sino todos, los polipéptidos y las proteínas poseen proteínas transportadoras específicas (p. ej., proteína fijadora de factor de crecimiento similar a la insulina [IGFBP]).  Esteroides. Compuestos derivados del colesterol sintetizados y secretados por las células de los ovarios, los testículos y la corteza suprarrenal. Estas hormonas (esteroides gonadales y corticosuprarrenales) se liberan en el torrente sanguíneo y se transportan a las células diana con la ayuda de las proteínas plasmáticas o proteínas transportadoras especializadas, como la proteína fijadora de andrógenos. Las proteínas transportadoras protegen la hormona de la degradación durante el transporte hasta el tejido diana. Cuando es necesario, la hormona se libera desde la proteína transportadora para tornarse activa.  Análogos de aminoácidos y ácido araquidónico y sus derivados, que incluyen las catecolaminas (noradrenalina y adrenalina - derivados de fenilalanina/tirosina) y las prostaglandinas, las prostaciclinas y los leucotrienos (derivados del ácido araquidónico) que son sintetizados y secretados por muchas neuronas, así como por una variedad de células, incluso las células de la médula suprarrenal. También forman parte de este grupo de compuestos las hormonas tiroideas, los derivados yodados del aminoácido tirosina que sintetiza y secreta la glándula tiroides. Al ser liberadas en la circulación, las catecolaminas se disuelven fácilmente en la sangre, a diferencia de las hormonas tiroideas, la mayoría de las cuales se une a tres proteínas transportadoras: una globulina fijadora de tiroxina (TBG) especializada, una fracción de prealbúmina de las proteínas séricas (transtiretina) y una fracción no específica de las albúminas.

Receptores hormonales Las hormonas interactúan con receptores hormonales específicos para alterar la actividad biológica de las células diana. El primer paso en la acción de la hormona sobre la célula diana es su unión a un receptor hormonal específico. Las hormonas interactúan con sus receptores expuestos en la superficie de la célula diana o dentro de su citoplasma o núcleo. En general, se han identificado dos grupos de receptores hormonales:

 Receptores de la superficie celular que interactúan con las hormonas peptídicas o las catecolaminas que no pueden penetrar la membrana celular. La activación de estos receptores como resultado de la unión con la hormona, rápidamente genera grandes cantidades de

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moléculas intracelulares pequeñas denominadas segundos mensajeros. Estas moléculas amplifican la señal iniciada por la interacción hormona-receptor y son producidas por la activación de las proteínas G asociadas con la membrana (llamadas así por la capacidad de hidrolizar trifosfato de guanosina [GTP]). La mayoría de las moléculas de segundo mensajero ejercen una función estimulante sobre el metabolismo celular.

 Receptores intracelulares, que están ubicados dentro de la célula, son utilizados por las hormonas esteroides, las hormonas tiroideas y las vitaminas A y D. Las hormonas esteroides y las vitaminas A y D pueden penetrar con facilidad las membranas plasmática y nuclear. Los receptores intracelulares consisten en grandes complejos multiproteicos que contienen tres dominios de unión: una región de unión a la hormona o al ligando en el extremo COOH- terminal, una región de unión al ADN y el extremo NH2-terminal que contiene la región reguladora del gen.

Síntesis de las hormonas Hormonas Polipeptídicas y Proteicas  Se almacenan en vesículas secretoras hasta que se necesitan.

 Se sintetizan en el componente rugoso del retículo endoplásmico  Al principio se sintetizan como proteínas de gran tamaño sin actividad biológica (preprohormonas) y se escinden en el RE para formar prohormonas, de menor tamaño.

ARTI II  Estas prohormonas se transfieren a continuación al aparato de Golgi, donde se encapsulan en vesículas secretoras.

Hormonas Esteroideas  Suelen sintetizarse a partir del colesterol y no se almacenan.  La estructura química de las hormonas esteroideas se asemeja a la del colesterol y, en la    

mayoría de los casos, las hormonas se sintetizan a partir de este. Son liposolubles y están formadas por tres anillos de ciclohexilo y un anillo de ciclopentilo, combinados en una estructura única. Gran parte del colesterol de las células productoras de esteroides procede del plasma, aunque también hay una síntesis de novo de colesterol. Las células productoras apenas almacenan hormona. Una vez sintetizados pueden difundirse a través de la membrana celular y penetrar en el líquido intersticial y, a continuación, en la sangre.

Hormonas Amínicas  Derivan de la tirosina.  Se sintetizan por ejemplo en la glándula tiroidea y en la médula suprarrenal.  Las hormonas tiroideas , una vez sintetizadas se unen a la proteína tiroglobulina, que se deposita en los grandes folículos en esta glándula.  En la sangre, las hormonas tiroideas se combinan con proteínas plasmáticas (globulina ligadora de la tiroxina).

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Secreción, transporte y aclaramiento de las hormonas de la sangre Concentraciones hormonales en la sangre circulante y los ritmos de secreción hormonal Las concentraciones de las hormonas necesarias para controlar casi todas las funciones metabólicas y endocrinas son increíblemente reducidas. Sus valores en la sangre oscilan desde tan solo 1 pg (una milmillonésima parte de 1 mg) en cada mililitro de sangre hasta, como mucho, algunos microgramos (unas millonésimas de gramo) por mililitro de sangre. De igual modo, los ritmos de secreción de las distintas hormonas son muy pequeños y de ordinario se miden en microgramos o miligramos por día.

Control por retroalimentación de la secreción hormonal La retroalimentación negativa evita la actividad excesiva de los sistemas hormonales

 El control de las hormonas se ejerce a través de mecanismos de retroalimentación  







negativa evita una secreción excesiva de la hormona o su hiperactividad en el tejido efector. Garantizan un nivel de actividad adecuado en el tejido efector. En ocasiones, la variable controlada no es la velocidad de secreción de la hormona, sino el grado de actividad en el tejido efector.  Por consiguiente, las señales de retroalimentación enviadas a la glándula endocrina solo serán lo bastante potentes para reducir la secreción adicional de la hormona cuando la actividad sobre el tejido efector alcance un nivel adecuado. En algunos casos, cuando la acción biológica de la hormona induce la secreción de cantidades adicionales, tiene lugar una retroalimentación positiva.  Un ejemplo de esta retroalimentación positiva es el gran aumento de la síntesis de hormona luteinizante (LH) que se produce como consecuencia del efecto estimulador ejercido por los estrógenos sobre la adenohipófisis antes de la ovulación. La liberación de hormonas está sometida también a variaciones periódicas que dependen de los cambios de estación, de las distintas etapas del desarrollo y del envejecimiento, del ciclo diurno (circadiano) o del sueño. En muchos casos, obedecen a los cambios de actividad de las vías nerviosas que intervienen en el control de la liberación.

Regulación de la secreción hormonal y mecanismo de retrocontrol La regulación de la función hormonal está a cargo de los mecanismos de retrocontrol. La producción hormonal con frecuencia está regulada por mecanismos de retrocontrol del órgano diana. En general, el retrocontrol ocurre cuando la respuesta a un estímulo (acción de una hormona) tiene un efecto sobre el estímulo original (célula secretora de hormonas).

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La naturaleza de esta respuesta determina el tipo de retrocontrol. Se reconocen dos tipos de retrocontrol:

 El retrocontrol negativo ocurre cuando la respuesta disminuye el estímulo original y es mucho más común.  El retrocontrol positivo, el cual ocurre cuando la respuesta aumenta el estímulo original.

Transporte de hormonas en la sangre Las hormonas hidrosolubles (péptidos y catecolaminas) se disuelven en el plasma y se transportan desde su origen hasta los tejidos efectores, donde difunden desde los capilares para pasar al líquido intersticial y, en última instancia, a las células efectoras . Por otra parte, las hormonas esteroideas y tiroideas circulan en la sangre unidas principalmente a las proteínas plasmáticas. La mayoría de las hormonas esteroideas y tiroideas circulan unidas a las proteínas plasmáticas y algunas lo hacen libremente. No obstante, las hormonas unidas a las proteínas no difunden bien a través de los capilares y no pueden acceder a sus células efectoras, por lo que carecen de actividad biológica hasta que se disocian de las proteínas plasmáticas. Las cantidades relativamente grandes de hormonas unidas a las proteínas actúan como depósito y reponen la concentración de hormona libre cuando se unen a sus receptores diana o desaparecen de la circulación. La unión de las hormonas a las proteínas plasmáticas retrasa considerablemente su eliminación del plasma.

«Aclaramiento» de las hormonas de la sangre Se conocen dos factores que pueden aumentar o disminuir la concentración de una hormona en la sangre.

 El primero de ellos consiste en el ritmo de secreción hormonal hacia la sangre.  El segundo es la velocidad de aclaramiento hormonal de la sangre, que recibe el nombre de tasa de aclaramiento metabólico y, de ordinario, se expresa como el número de mililitros de plasma que se limpian de la hormona por minuto. Para calcular esta tasa de aclaramiento se miden: 1) La velocidad de desaparición de la hormona del plasma (p. ej., nanogramos por minuto), y 2) la concentración en plasma de la hormona en cada mililitro de plasma mediante el uso de la siguiente fórmula: 𝑇𝑎𝑏𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑙𝑎𝑟𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑏ó𝑙𝑖𝑐𝑜 =

𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑝𝑎𝑟𝑖𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 ℎ𝑜𝑟𝑚𝑜𝑛𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑚𝑎 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 ℎ𝑜𝑟𝑚𝑜𝑛𝑎

Las hormonas se «eliminan» del plasma de diversas maneras:

1) Destrucción metabólica por los tejidos; 2) Unión a los tejidos; 3) Excreción hepática por la bilis;

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4) Excreción renal hacia la orina. En el caso de determinadas hormonas, un descenso de la tasa de aclaramiento metabólico provoca a menudo una concentración excesiva en los líquidos corporales circulantes.

Concentración de las hormonas La mayor parte de las hormonas se encuentran en los líquidos corporales en concentraciones muy bajas, del orden de nanomo...