Fisiología del Sistema Endocrino

Unidad 15: Fisiología del Sistema Endocrino

• El sistema endocrino está formado por glándulas y órganos que producen hormonas y las secretan al torrente sanguíneo.
• Las hormonas regulan funciones como el metabolismo, crecimiento, desarrollo, reproducción y estado de ánimo.

Glándulas Endocrinas

• Son de origen epitelial y carecen de conductos excretores.
• Secretan hormonas directamente al torrente sanguíneo.
• Ejemplos: Hipotálamo, hipófisis, tiroides, suprarrenales, páncreas, gónadas, glándula pineal y paratiroides.

Glándulas Exocrinas

• Secretan productos a través de conductos hacia la superficie externa del cuerpo o cavidades internas.
• Ejemplos: Glándulas sudoríparas, sebáceas, salivales y mamarias.

Glándulas Mixtas

• Tienen funciones tanto endocrinas como exocrinas.
• Pueden liberar productos al torrente sanguíneo y a superficies internas o externas.
• Ejemplos: Páncreas, hígado, glándulas salivales y gónadas.

Sistema Endocrino Difuso

• Incluye células con capacidad de liberar señales químicas al líquido intersticial o sangre.
• Componentes:
  • Aparato digestivo: Controla funciones digestivas mediante colecistoquinina o péptido VIP.
  • Corazón: Sintetiza factor natriurético atrial que regula la presión arterial.
  • Riñón: Produce eritropoyetina (estimula eritropoyesis) y renina (control de presión arterial).
  • Endotelio: Secreta prostaglandinas y otras señales.
  • Leucocitos: Producen citoquinas que modulan la respuesta inmune.
  • Tejido adiposo: Libera leptina, que regula el apetito.

Tipos de Señalización Hormonal

• Neurohormonas: Señales químicas emitidas por neuronas que se transportan por la sangre.
• Secreciones parácrinas: Hormonas que se difunden por el líquido intersticial y afectan a células vecinas.
• Señalización autócrina: La célula endócrina es el blanco de su propia hormona.

Clasificación de las Hormonas según su Procedencia

• Naturales: Producidas por el cuerpo.
• Sintéticas: Obtenidas en laboratorio para compensar déficits.

Clasificación según su Área de Acción

• Autócrinas: Actúan en la misma célula que las sintetiza (ej: factor de crecimiento transformante beta).
• Parácrinas: Actúan en células vecinas (ej: óxido nítrico).

Clasificación según su Estructura Química

• Aminas: Derivadas de aminoácidos (adrenalina, noradrenalina).
• Prostaglandinas: Derivadas de ácidos grasos (inflamación y presión arterial).
• Esteroides: Derivadas del colesterol (hormonas sexuales).
• Peptídicas: Cadenas cortas de aminoácidos (insulina, glucagón).
• Lipídicas: Derivadas de lípidos (hormonas tiroideas).
• Proteínas: Cadenas largas de aminoácidos (hormona del crecimiento, prolactina).

Clasificación según su Solubilidad

• Hidrofílicas: Se disuelven en agua (insulina, adrenalina).
• Lipofílicas: Se disuelven en lípidos (testosterona, cortisol).

Clasificación según el Mecanismo de Secreción

• Merocrinas: Exocitosis sin pérdida de citoplasma (ej: Glándulas salivales).
• Apocrinas: Liberan producto con parte del citoplasma (ej: Glándulas sudoríparas apocrinas).
• Holocrinas: La célula se desintegra para liberar contenido (ej: Glándulas sebáceas).

Funciones del Sistema Endócrino

• Crecimiento y Desarrollo: Regulación mediante hormonas como la hormona del crecimiento (GH).
• Metabolismo: Regulación mediante hormonas como tiroxina (T4) y triyodotironina (T3).
• Regulación de la Presión Arterial: Hormonas como aldosterona y adrenalina regulan la presión arterial y el equilibrio de líquidos.
• Temperatura Corporal y Sueño: Melatonina regula los ciclos de sueño y vigilia.
• Reproducción y Función Sexual: Hormonas sexuales como estrógeno, progesterona y testosterona regulan la reproducción.
• Sistema Inmunológico: Cortisol tiene efectos inmunomoduladores.
• Estado de Ánimo y Emociones: Serotonina y dopamina influyen en el estado de ánimo.
• Frecuencia Cardíaca: Adrenalina aumenta la frecuencia cardíaca en situaciones de estrés.

Síntesis de Hormonas

• Proceso que comienza con la producción en las células endocrinas.
• La producción es estimulada por cambios en nutrientes, señales nerviosas u otras hormonas.
• Hormonas peptídicas se sintetizan en el RE rugoso, sufren transcripción de ADN a ARNm y traducción a polipéptido.
• Hormonas esteroides se derivan del colesterol y se sintetizan en el RE liso y mitocondrias.
• Hormonas aminas se derivan de aminoácidos como la tirosina y se sintetizan en el citoplasma.
• Hormonas tiroideas se sintetizan en la tiroides a partir de la tirosina y el yodo para formar T3 y T4.
• El hipotálamo al recibir mensajes secreta factores liberadores que en tres etapas sucesivas llegan a la pituitaria posterior que es donde se liberan hormonas específicas.

Mecanismo de Acción Hormonal

• Naturaleza química influye en su modo de acción. Hormonas Liposolubles (Lipofílicas):
  • Atraviesan la membrana plasmática y se unen a receptores en el citoplasma o núcleo.
  • El complejo modifica la transcripción génica y la síntesis de proteínas. Hormonas Hidrosolubles (Proteicas):
  • Se unen a receptores en la superficie celular, activando segundos mensajeros (AMPc, calcio).

Mecanismo de Acción Hormonal: Segundos Mensajeros

• Son moléculas o iones que transmiten señales dentro de la célula.
• Amplifican la señal, generando múltiples moléculas efectoras
• Funciones: Proliferación, diferenciación, migración, supervivencia y apoptosis.
• Ejemplos: Nucleótidos cíclicos (AMPc, GMPc) y fosfoinositoles.

Adenilato ciclasa

• Es una enzima que convierte el ATP en AMPc que es un segundo mensajero crucial en la señalización celular
• Una hormona o neurotransmisor se unena un receptor acoplado a proteína G que activa la adenilato ciclasa,
• El AMPc producido activa la proteína quinasa A que fosforila diversas proteínas para generar una respuesta

Fosfolipasa C (PLC)

• Es una enzima que hidroliza un fosfolípido de la membrana celular
• Una hormona se une a un receptor acoplado a proteína G o a un receptor tirosina quinasa, que activa la PLC.
• El IP3 liberado se une a receptores en el RE, liberando calcio.
• El DAG activa la proteína quinasa C (PKC).

Tirosina Kinasa

• Las tirosina kinasas son enzimas que fosforilan residuos de tirosina en proteínas, activando rutas de señalización intracelular
• Un factor de crecimiento o una hormona se une a estos receptores se autofosforilación del receptor.
• Esto provoca la creando sitios de unión para proteínas que inician procesos de proliferación diferenciación y supervivencia

Regulación de la Secreción Hormonal

• Regulada por una concentración hormonal adecuada.
• Glándulas endocrinas reguladas por estímulos nerviosos autónomos o bioquímicos.
• Hipotálamo y hipófisis regulan la secreción en otras glándulas endocrinas.
• Hipotálamo segrega neurohormonas a la hipófisis, estimulando la secreción de hormonas trópicas.
• Retroalimentación inhibe la actividad de la hipófisis y el hipotálamo equilibrando las secreciones

Retroalimentación

• Es un bucle en el que un producto controla su propia producción.
• Puede ser negativa (disminución de la hormona) o positiva (aumento de la hormona).

Retroalimentación Negativa

• Mecanismo más común.
• Un aumento en los niveles de una hormona inhibe su propia producción
• Cuando los niveles de hormonas tiroideas son altos, inhiben la liberación del hipotálamo disminuye la producción de TRH y la hipófisis frena la secreción de TSH
• Cuando los niveles de T3 y T4 descienden el ciclo se reinicia

Retroalimentación Positiva

• Un aumento en los niveles de una hormona estimula su propia producción
• En el parto, la oxitocina estimula las contracciones uterinas, lo que libera más oxitocina
• En la lactancia la succión nerviosa estimula la eyéccion de la leche en la glándula que es estimulada por con ayuda de la oxitocina.
• Cuanto más se estimula el pezón mayor es la eyección de leche.

Estímulos para la Secreción Hormonal

• Humorales: Cambio en los niveles de ciertos iones o nutrientes en sangre
• Hormonales: Liberación de hormonas estimulada por otras hormonas
• Neuronales: Señales nerviosas

Ejemplos de Regulación Hormonal

• Insulina y glucagón: Insulina reduce glucosa, glucagón aumenta.
• Hormonas tiroideas: TSH estimula producción, que inhibe TSH/TRH cuando altos.

Hormonas Hipotálamo-Hipofisiarias

• El hipotálamo es parte del diencéfalo que mantiene la homeostasis
• Se ubica entre la base del cráneo, debajo del thalamo y por encima de la glándula hipofisaria,
• Se conecta al hipotálamo por el tallo encefalico

Relación Hipotálamo-Hipófisis

• El hipotálamo decide qué hormonas liberará la hipófisis y se comunican a través del sistema portal.

Funciones del Hipotálamo

• Regulación de la temperatura corporal, hambre, sed, ritmo cardíaco, respuesta al estrés.
• Se conecta al sistema límbico e influye en procesos emocionales
• Integra las funciones del cuerpo y contribuye a la homeostasis.

Hormonas del Hipotálamo

• Neurohormonas: hormona antidiurética y oxitocina, producidas en núcleos supraópticos y paraventriculares.
• Hormona ADH (Vasopresina): aumenta la reabsorción de agua en los riñones incrementando la homeostasis y es producida en los núcleos supraópticos y paraventriculares y se acumula en la neurohipófisis
• Oxitocina: Se almacena y libera por la neurohipófisis, se relaciona con la conducta maternal y paternal y estimulación sexual

Hormonas Liberadoras del Hipotálamo

• Neuronas que regulan la síntesis hormonal en glándulas periféricas a través de hormonas hipofisarias.

Mecanismo Hormonas Liberadoras Hipotálamo

1. El hipotalamo recible señales y síntesis de hormona liberadora
2. Las hormonas pasan al torrente sanguíneo del sistema portal hipofisario hacia la hipófisis.
3. El hipotálamo provoca la liberación de hormonas trópicas vertidas al torrente sanguíneo.

Hipófisis

• Glándula endocrina que segrega hormonas a capilares sanguíneos.
• Se divide en adenohipófisis (lóbulo anterior) y neurohipófisis (lóbulo posterior).
• Neurohipófisis recibe hormonas del hipotálamo, las almacena y libera: ADH (regula orina) y oxitocina (lactancia, contracciones).
• Adenohipófisis segrega hormonas que promueven diversas funciones

Hormonas secretadas por el lóbulo anterior de la hipófisis

• HC (hormona del crecimiento): Promueve el crecimiento de tejidos y huesos
• LH(hormona luteinizante): Estilula la producción de hormonas por las gónadas
• FHS(hormona foliculoestimulante): Complementa la estipulación de la hormona luteinizante
• THS(tirotropina): Estimula la producción de hormonas en la tiroides
• ACTH (corticotropina): Estimula la producción de hormonas en las glándulas suprarrenales.
• PRL (prolactina): estimula la producción de leche en las glándulas mamarias.

Glándula Pineal

• Pequeña glándula endocrina en el epitálamo.
• Funciones: Producción de melatonina, regulación del sueño, influencia en la pubertad.

Fisiología de la Glándula Tiroides

• Ubicada por delante de la tráquea, por debajo del cartílago tiroides.
• Se nutre de 4 arterias y drena en el sistema venoso.
• Controlada por el eje hipotálamo-hipófisis-tiroides.

Anatomía de la Glándula Tiroides

• Glándula endocrina ubicada por delante de la tráquea con dos lóbulos unidos por un istmo.
• Formada por folículos llenos de una sustancia gelatinosa denominada coloide, limitada por tabiques tabiques fibrosos.
• Paratiroides se encuentra adosada a la cara posterior de la tiroides.

Funcionamiento de la Glándula Tiroides

• Las células foliculares son estimuladas por la tirotropina (TSH) de la pituitaria
• Tomado por las células por endocitosis enzimas tiroideas degradan la tiroglobulina (TG)

Hormonas activas biológicamente:

• Dos tipo triodoxina T4 y triyodotironina T3
• Control en la liberación de TSH está regulado por la hormona liberadora de tirotropina (TRH).

Coloide

• Permite almacenar en los folículos es suficiente para cubrir las necesidades normales por unos meses.

Funciones de las Hormonas Tiroideas

• Regulación del metabolismo
• Crecimiento y desarrollo
• Termogénesis
• Función cardiovascular

Glándula Tiroides

• Situada debajo de la laringe y unida centralmente mediante el itsmo

• Producen mayor cantidad de T4 que T3

• Es convertida a T3 en el higado, riñón y músculo

• Consta de coloides revestidos con con epitelio cubico simple compuesto de dos tipos de celulas:

  • Células foliculares: Sintetizan tiroxina
  • Células parafoliculares: Sintetizan calcitonina que baja los niveles de Ca+ en el flujo sanguíneo

Síntesis de Hormonas Tiroideas

1. Oxidación y Organificación del Yodo: El yodo es transportado al coloide y oxidado por la tiroperoxidasa

2. Acoplamiento: Las moléculas de MIT y DIT se acoplan para formar T3 y T4.

3. Almacenamiento y Liberación: Se almacenan unidas a la tiroglobulina en el coloide hasta que se degradan en la circulación sanguínea

Fisiología de la glándula paratiroides

• Son cuatro glándulas endocrinas secretoras de PTH situdas en la cara posterior de la tiroides
• Controlan la homeostasis del calcio y fósforo

Funcionamiento de la glándula paratiroides

• PTH se libera y sufre un catabolismo
• Calcionina es secretada en las tiroides en respuesta para reducir la reabsorción oseteoclástica.

Funciones de la hormona paratiroidea (PTH)

1. Regulación del calcio • estimula la liberación de calcio del hueso • Aumneta la reabsorción y estimula la producción de vitamina D
2. Regulación del fósforo • Disminuye la liberación de fosfato en los riñones

Regulación

• Retroalimientación negativa dependiendo de los niveles de calcio

Timo

• El timo es un órgano linfoide primario y especializado del sistema inmunitario
• Funciones: -maduración de lifocitos T -Ayuda eliminar los linfocitos T autorrectivos Produce hormonas para la maduración de lifocitos T

Páncreas exocrino

• Conformado por el páncreas exocrino formado por:
• Celulas acinares: producen enzimas las secretan en forma inactiva