Unidad 8.
Glándulas y Hormonas
El estudiante estudiante comprenderá los efectos efectos excitatorios excitatorios o inhibitorios inhibitorios de las hormonas hormonas en los órganos efectores, así como la función reguladora responsable del equilibrio interno. interno. 1. Hormonas: estructura y función 2. Mecanismos de acción hormonal 3. Glándulas: endocrinas y exocrinas 4. Hipófisis a. Relación hipotálamo-lób hipotálamo-lóbulo ulo posterior b. Relación lóbulo anterior y posterior 5. Tiroides 6. Paratiroides 7. Suprarrenales
sistema endocrino
El sistema endócrino también llamado sistema de glándulas de secreción interna es el conjunto de órganos que segregan un tipo de sustancias sustan cias llamada llamadass hormo hormonas, nas, que que son liberadas al torrente sanguíneo y regulan las funciones del cuerpo. Las glándulas más representativas del sistema sistem a endocrino endocrino son la la hipóf hipófisis, isis, la ti tiro roid ides es y la su supr prar arre rena nal. l. Las glándulas endocrinas comparten características comunes como la carencia de conductos, alta irrigación sanguínea y la presencia presencia de de vacuolas vacuolas intra intracelula celulares res que almacenan las hormonas. Las hormonas son sustancias químicas produc pro ducida idass por por cél célula ulass esp especi eciali alizad zadas as localizadas en las glándulas endocrinas.
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Tipo de glándulas: a) Glán Glándu dula las s ex exoc ocri rina nas s liberan sus secreciones sobre la superficie interna o externa de los tejidos cutáneos, como las glándulas mamarias de las hembras de mamífero o las glándulas sudoríparas de la piel humana, secretan sus productos por un conducto. b) Glá Glándul ndulas as end endocr ocrina inas s, sus secreciones se liberan directamente al torrente sanguíneo
Las glándulas se dividen en dos grupos:
A) Endocrinas- secretan sus productos hacia el torrente sanguíneo. B) Exocrinas - secretan sus productos a un tubo excretor que secreta su producto tanto sobre la superficie como hacia la luz de un órgano hueco. Se dividen por sus mecanismos diferentes para descargar sus productos: 1. Apocrinas- parte de las células corporales se pierden durante la secreción, Ex. glándulas sudoríparas. 2. Holocrinas- toda la célula se desintegra para secretar sus sustancias, Ex. glándulas sebáceas 3. Merocrinas- las células secretan sus sustancias por exocitosis, Ex. glándulas mucosas y serosas.
1. Glándula apocrina.
2. Glándula holocrina.
3. Glándula merocrina.
Las hormonas son moléculas señalizadoras (mensajes químicos) secretadas en una parte de un organismo, que se difunden o son transportadas a otros órganos y tejidos, donde ejercen efectos específicos, activadas por algún estímulo ambiental o fisiológico.
¿Qué son las hormonas?
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Entre las funciones que controlan las hormonas se incluyen: •
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Las actividades de órganos completos El crecimiento y desarrollo Reproducción Las características sexuales El uso y almacenamiento de energía Los niveles en la sangre de líquidos, sal y azúcar
El sistema circulatorio transporta hormonas a las células blanco (especializadas en responder mensajes) •
Los cambios inducidos por los mensajes hormonales pueden ser prolongados e irreversibles, como en la pubertad o en la metamorfosis de una oruga a mariposa •
La regulación del cuerpo requiere comunicación, las hormonas se encargan de esta comunicación. •
¿Cómo se clasifican las Hormonas? Las cuatro clases generales de hormonas de los vertebrados: 1. Hormonas peptídicas (cadenas de aminoácidos) 2. Hormonas basadas en aminoácidos (sintetizadas a partir de aminoácidos individuales) 3. Hormonas esteroides (compuestas a partir del colesterol ) 4. Hormonas prostaglandinas (sintetizadas a partir de ácidos grasos)
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Las hormonas suelen clasificarse dependiendo de su función o composición química, esta última con mayor frecuencia en la fisiología endocrina. Las hormonas según su estructura química se clasifican en: ESTEROIDEAS y NO ESTEROIDEAS.
Las hormonas esteroideas se forman a partir del colesterol, este componente ofrece a las hormonas esteroideas una característica fundamental, las convierte solubles en lípidos, lo que les permite atravesar fácilmente la membrana plasmática fosfolípidica, para interactuar con sus receptores en el núcleo de la célula diana, y producir los efectos que se requieren en el ser vivo.
Las hormonas no esteroideas se producen a partir de aminoácidos, los cuales se fusionan para dar origen a largas cadenas de aminoácidos, formando hormonas proteicas como: Insulina Paratiroidea Prolactina Calcitonina Adenocorticotropica Glucagón hormona del crecimiento •
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THIBODEAU, Gary A.; PATTON, Kevin T. Anatomía y Fisiología: Sistema Endocrino. 4ª Edición. Madrid: Editorial Harcourt, 2000. p. 483
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Mecanismos de acción hormonal La mayoría de las hormonas diseminan sus mensajes por todo el organismo, que estos mensajes sean o no recibidos y ejerzan su acción depende tanto del tejido blanco como de la hormona. •
Los tejidos blanco pueden ser receptores en ciertas circunstancias y no serlo en otras. Por ejemplo, una hormona puede ejercer su acción sólo cuando está actuando en concierto con otras hormonas. •
La clave para esta especificidad de la acción hormonal radica en las moléculas de receptores que tienen configuraciones muy precisas que les permiten unirse a una molécula en particular. •
. . . Mecanismos de acción hormonal Las hormonas ejercen su acción al menos por dos mecanismos diferentes: •
Mecanismo 1 RECEPTORES NUCLEARES Algunas hormonas entran a las células, se combinan con un receptor intracelular y ejercen una influencia directa sobre la transcripción de RNA. Las hormonas esteroides son relativamente pequeñas, solubles en lípidos, entran libremente a las células y se combinan con un receptor intracelular en el citoplasma de sus células blanco.
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. . . Mecanismos de acción hormonal
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a) La hormona soluble en lípidos atraviesa la membrana celular hacia el citoplasma. En su célula blanco, la hormona encuentra un receptor específico al cual se une. b) El complejo hormona-receptor pasa luego al núcleo, donde se inicia la transcripción de mRNA a partir del DNA. c) Después del procesamiento, el mRNA es traducido a proteína. d) Dependiendo de la hormonas y de la célula blanco en particular, la proteína recién sintetizada puede ser una enzima, otra hormona u otro producto que generan cambios que constituyen la respuesta celular de la hormona.
. . . Mecanismos de acción hormonal Mecanismo 2 RECEPTORES DE LA MEMBRANA CELULAR Y CONCEPTO DEL SEGUNDO MENSAJERO Otras hormonas se combinan como receptores sobre la superficie de las membranas de las células blanco, la combinación hormona-receptor puede ingresar al citoplasma o puede provocar la liberación de un "segundo mensajero" que desencadena una serie de acontecimientos dentro de la célula. Las hormonas proteicas y peptídicas, así como varios aminoácidos modificados, no pueden atravesar la membrana plasmática y actúan por la combinación con receptores de las membranas de las células blanco. Es el caso de las hormonas catecolaminas, peptídicas y proteicas, como: adrenalina, insulina y el glucagón, que se combinan como moléculas receptoras sobre la superficie de las membranas de las células blanco.
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. . . Mecanismos de acción hormonal a) El AMP cíclico (Adenosín monofosfato) actúa como un "segundo mensajero" en diferentes tipos de células. El AMP cíclico se forma a partir del ATP. b) Por ejemplo, la adrenalina provoca una cascada de reacciones amplificadoras en las células hepáticas. La unión de unas pocas moléculas de adrenalina a sus receptores específicos en la superficie externa de la membrana celular inicia una serie de reacciones enzimáticas que resultan en la liberación de una cantidad muy grande de glucosa en la sangre.
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Hipotálamo- Hipófisis El hipotálamo es una parte del cerebro que contiene cúmulos de células nerviosas especializadas llamadas células neurosecretoras, las cuales sintetizan hormonas peptídicas, las almacenan y las liberan cuando reciben estimulo.
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Las células neurosecretoras del hipotálamo producen por lo menos nueve hormonas peptídicas que regulan la liberación de hormonas de la hipófisis anterior. Estos péptidos se denominan hormonas liberadoras u hormonas inhibidoras, dependiendo de si estimulan o evitan la liberación de hormonas de la hipófisis, respectivamente
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. . . Hipotálamo- Hipófisis La pituitaria o hipófisis es una glándula del tamaño de un chícharo que cuelga del hipotálamo por un tallo. La pituitaria o hipófisis consta de dos partes distintas: 1) La hipófisis anterior ADENOHIPOFISIS 1) La hipófisis posterior NEUROHIPOFISIS
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La hipófisis anterior produce varias hormonas peptídicas, cuatro de ellas regulan la producción de hormonas en otras glándulas endocrinas (FSH, LH, TSH y ACTH). El resto no actúa sobre otras glándulas endocrinas (prolactina, endorfinas, MSH “estimuladora de melanocitos”, hormona del crecimiento)
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La hipófisis posterior contiene las terminaciones de dos tipos de células neurosecretoras cuyo cuerpo celular está en el hipotálamo. Dichas terminaciones están rodeadas por un lecho de capilares en el que liberan hormonas para ser transportadas por el torrente sanguíneo. Dos hormonas peptídicas se sintetizan en el hipotálamo y se liberan en la hipófisis posterior: la hormona antidiurética (ADH) y la oxitocina.
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Tiroides * La glándula tiroides se encuentra en el cuello de todos los vertebrados, está constituida por miles de pequeñas unidades esféricas denominadas folículos, en los que las hormonas tiroideas se sintetizan, almacenan y desde los cuales se liberan a la corriente sanguínea cuando son necesarias. * Característica exclusiva es su elevada concentración de yodo, contiene mas de la mitad de yodo almacenado en el cuerpo. * Las células epiteliales de los folículos tiroideos capturan activamente el yodo de la sangre y lo combinan con un aminoácido, formando dos hormonas tiroideas.
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. . .Tiroides Produce dos importantes hormonas tiroideas: 1. T3 triyodotironina (tres átomos de yodo) 2. T4 Tiroxina (cuatro átomos de yodo) La tiroxina se forma en mucha mayor cantidad que la triyodotironina, pero en muchos animales la triyodotironina es la hormona fisiológicamente más activa. Funciones: 1. Estimulación del crecimiento y desarrollo normal del sistema nervioso durante el crecimiento de los animales 2. Estimulación del ritmo metabólico
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. . .Tiroides •
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Influye en casi todas las células del cuerpo, elevando su tasa metabólica y estimulando la síntesis de enzimas que descomponen la glucosa y proporcionan energía. Actúan sobre el hígado, riñón, corazón, sistema nervioso y músculo esquelético, sensibilizando estos tejidos a la adrenalina y estimulando la respiración celular, el consumo de oxígeno y la tasa metabólica.
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. . .Tiroides
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En los animales jóvenes, la tiroxina ayuda a regular el crecimiento, estimulando tanto la tasa metabólica como el desarrollo del sistema nervioso
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** Calcitonina, péptido importante en el metabolismo del calcio. Secretada por las células parafoliculares o células C de la glándula tiroidea, en respuesta a niveles elevados de Ca del hueso, contrarresta los efectos de la PTH (hormona paratiroidea)
Hipertiroidismo Ocurre cuando la tiroides libera demasiada cantidad de sus hormonas en un período de tiempo corto (aguda) o largo (crónica). Este problema puede ser ocasionado por muchas enfermedades y afecciones, como: * Recibir demasiado yodo * Enfermedad de Graves (representa la mayoría de los casos de hipertiroidismo) * Inflamación (tiroiditis) de la tiroides debido a infecciones virales u otras causas * Tumores no cancerosos de la glándula tiroidea o de la hipófisis * Tomar grandes cantidades de hormona tiroidea * Tumores de los testículos o de los ovarios * La enfermedad de Graves es responsable del 85% de todos los casos de hipertiroidismo.
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El hipotiroidismo es una condición en la cual existe una disminución en la producción de las hormonas de la glándula tiroides; estas son la T3 y la T4. Estas hormonas están estrechamente relacionadas con el metabolismo de nuestro cuerpo. Cuando existe una baja producción de hormonas tiroideas, la persona tiende a subir de peso, estar somnolienta, tener la piel seca y sentirse constantemete cansada. Además un individuo con hipotiroidismo suele reaccionar con lentitud ante lo que ocurre en su entorno, presenta estreñimiento y su piel se torna seca. El hipotiroidismo es el trastorno más común de la glándula tiroides y afecta hasta el 0.5% de la población general. La causa más frecuente de hipotiroidismo es la llamada tiroiditis de Hashimoto, una inflamación de la glándula tiroides que ocurre por un proceso autoinmune. El tratamiento del hipotiroidismo consiste en la administración de hormona tiroidea sintética conocida como levotiroxina.
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Paratiroides Son cuatro discos pequeños incrustados en la parte trasera de la tiroides, su número y posición varían en otros vertebrados. * El nivel de calcio en sangre se mantiene gracias a la acción de hormonas que coordinan la absorción, el almacenamiento y la excreción de iones de calcio, sí desciende ligeramente el nivel de calcio en la sangre, las glándulas paratiroideas aumentan la producción de la hormona paratiroidea (PTH)
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. . . Paratiroides tres acciones principales:
2. La PTH hace que disminuya el ritmo de excreción de calcio en el riñón
1. La hormona paratiroidea (PTH) estimula a los osteoblastos (células constructoras del hueso) para que disuelvan el hueso adyacente a dichas células, liberándose así el calcio y los fosfatos en la sangre, y normalizándose los niveles de calcio en la sangre.
3. Hace que aumente la producción de la hormona 1,25-dihidroxivitamina D, hormona esteroide imprescindible para la absorción activa del calcio en el tubo digestivo
* Los huesos contienen aproximadamente el 98% de calcio y el 80% del fósforo de todo el cuerpo
*** Además facilita la síntesis de una proteína que transporta el calcio en la sangre.
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La hormona Calcitonina, secretada por células especiales de la tiroides (células C) de los mamíferos y por la glándula ultimobranquial en los demás vertebrados, se libera como respuesta a niveles elevados de calcio en sangre; suspende de forma rápida la liberación de calcio desde los huesos, disminuye su absorción intestinal e incrementa su excreción por el riñón, protege al cuerpo contra un peligroso incremento del nivel del calcio en sangre.
De forma opuesta a como la PTH (paratiroidea) lo protege contra peligrosos descensos del nivel de calcio en sangre.
Suprarrenales El sobresalto, susto o enojo, son resultado de hormonas producidas por las glándulas suprarrenales, que actúan en colaboración con el sistema nervioso simpático.
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. . . Suprarrenales Las glándulas suprarrenales o adrenales “sobre los riñones” son dos glándulas en una: 1. La médula suprarrenal 2. La corteza suprarrenal
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. . . Suprarrenales La médula suprarrenal esta en el centro de cada glándula y consta de células secretoras, su secreción está bajo el control directo del sistema nervioso, produce dos hormonas: epinefrina (adrenalina) y norepinefrina (noradrenalina) en respuesta a tensiones. Estas hormonas son derivados de aminoácidos, preparan al cuerpo para acciones de emergencia: * Elevan los ritmos cardíacos y respiratorios * Suben los niveles de glucosa en la sangre * Dirigen el flujo de sangre lejos del tracto digestivo y hacia el cerebro y los músculos * Hacen que los conductos de aire se expandan para que el intercambio de gases sea mas eficiente
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. . . Suprarrenales La corteza suprarrenal (capa exterior) secreta tres tipos de hormonas esteroideas: 1. Glucocorticoides: sintetizadas a partir del colesterol, ayudan a controlar el metabolismo de la glucosa. La ACTH de la hipófisis anterior estimula su liberación (la liberación de la ACTH es estimulada por hormonas liberadoras que el hipotálamo produce en respuesta a estímulos de tensión, infección o exposición a temperaturas extremas)
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. . . Suprarrenales 2. Aldosterona, regula el contenido de sodio en la sangre (iones mas abundantes en sangre y líquidos extracelulares), sí el sodio sanguíneo baja, la corteza suprarrenal libera aldosterona, hace que los riñones y las glándulas sudoríparas retengan el sodio. 3. Testosterona, aunque en cantidades mas bajas que los testículos, se produce en ambos sexos.