Prof. Sonja Buvinic R.
Laboratorio de Fisiología Celular del Músculo
FONDAP‐‐CEMC,
FONDAP
CEMC Instituto de Ciencias Biomédicas
Facultad de Medicina, Universidad de Chile
[email protected]
HORMONAS
• Mensajeros químicos A DISTANCIA.
• Se liberan frente a estímulos determinados.
• Secreción – Transporte sanguíneo – Acción sobre tejidos blanco.
• Mantienen la homeostasis del medio interno.
• Regulan crecimiento, metabolismo y reproducción.
• Aumentan la capacidad para responder en forma aguda y crónica a
tensión física y psicológica.
Sistema Endocrino
• Conjunto de tejidos y órganos secretores de
hormonas.
hormonas
• Estímulos:
‐ Iones o nutrientes (ej: glucosa,
glucosa Ca2+)
‐ Neurotansmisores (ej: norepinefrina,
dopamina, GABA)
‐
Hormonas
(ej:
hormonas
hipotalámicas, CRH, TRH, GHRH)
• Estímulos regulan:
g
‐ Secreción hormonal
‐ Síntesis de la hormona
‐ Síntesis de p
proteínas q
que favorecen el
transporte plasmático de algunas
hormonas.
‐ Niveles de expresión de los receptores
para la hormona en el tejido blanco.
Sistema endocrino es comandado principalmente
por el eje hipotálamo‐
hipotálamo‐hipófisis
HIPOTÁLAMO:
• Principal
centro
integrador
neuroendocrino.
• Sus neuronas tienen sensores de ritmos
circadianos, metabolismo (ej: glicemia),
temperatura, stress, etc.
• Libera neurotransmisores y hormonas
que inducen liberación de hormonas
hipofisiarias.
HIPÓFISIS:
Ó
• Anterior (Adenohipófisis): secreta
hormona
de
crecimiento
(GH),
adrenocorticotropina
d
i
i
(ACTH)
(ACTH),
tirotropina (TSH), LH, FSH, prolactina.
• Posterior (Neurohipófisis): Secreta
oxitocina
it i
y hormona
h
antidiurética
tidi éti
(ADH).
Niveles Plasmáticos de
Hormonas: Control por
g
“Feedback Negativo”
‐
Hipotálamo
CRH
Hipófisis
ACTH
• Liberación de hormonas:
‐ Responde a ritmos
circadianos
‐ Es pulsátil (eso evita
desensibilización de sus
receptores)
receptores).
‐
Glándula
Suprarrenal
Cortisol
Órgano
blanco
‐
Reconocimiento de las hormonas extracelulares
ocurre por RECEPTORES (de
(d superficie,
fi i citosólicos
i óli
o
nucleares)
Respuestas inmediatas
(Ej: secreción hormonal,
contracción muscular).
Respuestas a largo plazo.
Involucran cambios en la expresión
génica (Ej: aumento de la síntesis
hormonal,
proliferación,
plasticidad muscular).
Concentración plasmática de una hormona
depende de:
1
1.
2.
3.
Tasa de síntesis y velocidad
elocidad de liberación por la glándula
glánd la
productora.
Velocidad de captación por el tejido receptor.
Velocidad de eliminación hepática y renal.
Acción de una hormona sobre su
tejido blanco depende de:
1.
2.
3.
3
La concentración sanguínea de la hormona.
El número de receptores para la hormona en
la célula diana.
Laa AFINIDAD,, o “fuerza
ue a de u
unión”
ó eentre
t e laa
hormona y el receptor.
Cambios endocrinos
inducidos por el ejercicio
Hormona de crecimiento (GH)
Glándula secretora: Adenohipófisis
Efectos:
‐ Crecimiento de los tejidos (fundamental en
crecimiento óseo ).
‐ Síntesis de proteínas musculares.
‐ Utilización de las grasas como reserva energética.
‐ Inhibe captación de glucosa por las células (efecto
anti‐insulina); inhibe el metabolismo de los hidratos de
carbono
carbono.
‐ Lipolisis en adipocitos y gluconeogénesis hepática
(hiperglicemiante).
Sueño
profundo
Ejercicio
Estrés
agudo
Hipotálamo
GHRH
Hipófisis
GH
Órgano blanco
Cambios con el ejercicio:
‐ Aumenta a los pocos minutos de comenzado el ejercicio, y se
incrementa a medida que el ejercicio es más intenso. Se relaciona más
con el pico de intensidad que con la duración del ejercicio.
‐ Se libera por factores nerviosos.
‐ Hipertrofia
p
muscular,, crecimiento del esqueleto,
q
, p
proliferación
celular: OJO CON DOPPING EN DEPORTISTAS DE FUERZA Y POTENCIA.
‐ Ojo con tratamientos como “hormona de la juventud”
Tirotropina(TSH
Tirotropina
(TSH)) y hormonas tiroideas (T3
(T3‐‐T4)
Frío
Ritmos
circadianos
Glándula secretora: Adenohipófisis / Tiroides
Efectos:
‐ Perinatal: Desarrollo óseo y SNC.
‐ Aumenta el metabolismo celular.
‐ Calorigenesis.
‐ Potencia los efectos ‐adrenérgicos de las
catecolaminas (adrenalina, noradrenalina) por
aumento de sus receptores en los órganos blanco.
blanco
Hipotálamo
TRH
Hipófisis
TSH
Tiroides
Cambios con el ejercicio:
‐ TSH,
TSH T3 y T4 aumentan con el aumento de
ejercicio.
OJO CON TRATAMIENTOS DE HORMONAS TIROIDEAS
Y ANFETAMINAS PARA REDUCCIÓN DE PESO.
T3, T4
Ó
Órganos
blanco
Leptina
Hormona Antidiurética (ADH, vasopresina)
Glándula secretora: Neurohipófisis
↓Volumen
plasmático
↑Osmolaridad
plasmática
l
áti
Efectos:
‐ Reduce la cantidad de orina producida por
los riñones (aumenta reabsorción de agua en los
túbulos renales).
Hipotálamo
‐
Alta ingesta de
líquido
q
Hipófisis
Cambios con el ejercicio:
‐ ADH aumenta a medida que aumenta la
intensidad del ejercicio.
Conserva los líquidos corporales , especialmente
en ejercicio en ambientes calurosos, cuando hay
riesgo
g de deshidratación.
ADH
Órgano blanco
Hormonas
S
Suprarrenales
l
Estrés
Ejercicio
Hipoglicemia
l
Ritmos
circadianos
Hipotálamo
CRH
Hipófisis
Estímulos
nerviosos
ACTH
K+ plasmático
Angiotensina II
Glándula
S
Suprarrenal
l
Catecolaminas
(Adrenalina, NA)
Cortisol
Órganos blanco
Aldosterona
Estímulos
nerviosos
Adrenalina: hormona de
Adrenalina:
enfrentamiento o escape
(“fight
((“
fight or flight
flight”)
”))
Glándula
Suprarrenal
Catecolaminas
(Adrenalina, NA)
1. ↑Frecuencia y contractilidad cardiaca
1
2. ↑ Broncodilatación
3. ↑ Aporte de sangre a los músculos y ↓
irrigación visceral
4. Antagoniza respuesta de insulina
(↓Captación de glucosa por las células,
moviliza reservas energéticas mediante
metabolización de lípidos y glicógeno)
5. ↑ Glicemia (glucosa plasmática)
6. ↑ Sudoración
Cambios con el ejercicio:
‐ Aumentan gradualmente a medida
que aumenta la intensidad y la duración
del ejercicio.
Primero se utilizan las reservas de glicógeno para
generar glucosa. Luego se recurre a la
metabolización
de
lípidos
(lipólisis)
y
gluconeogénesis.
↓Volumen
sanguíneo
↓ Na+ o ↑K+
plasmáticos
Aldosterona
Activación de sistema Renina‐Angiotensina (RIÑÓN)
Angiotensina
g
II
Glándula
Suprarrenal
Aldosterona
1. ↑Reabsorción de Na+ y Agua en los
túb l renales.
túbulos
l
2. ↑Excreción renal de K+
3. Aumenta el volumen sanguíneo y la
presión arterial.
p
Cambios con el ejercicio:
‐ Adrenalina liberada en el ejercicio
contrae la vasculatura renal. Reducción del
flujo renal activa sistema renina‐
angiotensina y se induce la secreción de
aldosterona.
‐
Aldosterona
aumenta
progresivamente con la intensidad del
ejercicio y evita la deshidratación por
retención de Na+ y agua.
Estrés
Ejercicio
Hipoglicemia
p g
Ritmos
circadianos
Cortisol
Hipotálamo
CRH
Hipófisis
Catecolaminas: Efectos inmediatos,
agudos.
Cortisol: Efectos a largo plazo.
ACTH
Glándula
Suprarrenal
Cortisol
Cambios con el ejercicio:
‐ Cortisol aumenta cuando aumenta la
intensidad del ejercicio. Aumenta en
ejercicios prolongados (maratón, ciclismo
de larga duración)
1. Degradación de proteínas musculares y liberación de aminoácidos al plasma.
2. Gluconeogénesis hepática (síntesis de glucosa a partir de glicerol o aminoácidos)
3 Antagoniza respuesta de insulina (↓Captación de glucosa por las células,
3.
células moviliza reservas
energéticas mediante metabolización de lípidos y glicógeno). Es HIPERGLICEMIANTE.
4. Sensibiliza respuesta a catecolaminas, por aumento de sus receptores en los órganos blanco.
Hormonas Sexuales
Hipotálamo
GnRH
Hipófisis
LH, FSH
Cambios con el ejercicio:
‐
Testosterona
aumenta
con
entrenamiento de fuerza o entrenamiento
aeróbico moderado. Disminuye con
ejercicios aeróbicos intensos y de larga
duración.
‐ Estrógenos y progesterona también
aumentan con ejercicio, pero son muy
dependientes de la fase del ciclo menstrual.
Ovarios
Testículos
Estrógeno,
Progesterona
Testosterona
1. Control del ciclo menstrual.
2. Caracteres sexuales secundarios.
3. Aumento de depósitos de grasa.
1.
2.
3.
4.
Caracteres sexuales secundarios.
Disminución de grasa corporal.
Aumenta glóbulos rojos.
Hipertrofia muscular.
Hormonas Pancreáticas
Ayuno, ejercicio
Ingesta
Hiperglicemia
Células
Hipoglicemia
‐
Insulina
‐
Células
Glucagón
↑ Captación de glucosa por las células
↑ Síntesis de Glucógeno (reserva)
↑ Lipogénesis en adipocitos
↑ Síntesis de proteínas en el músculo.
↓ Glicemia (HIPOGLICEMIANTE)
↓ Captación de glucosa por las células
↑ Glucogenolisis
↑ Lipolisis
↑ Glicemia (HIPERGLICEMIANTE)
“Hormona de la abundancia”, tiende a
almacenar reservas energéticas.
Tiende a utilizar
energéticas.
las
reservas
Ingesta
Ejercicio
Catecolaminas liberadas durante el ejercicio,
↓liberación de insulina desde el páncreas.
↓ Insulina
↑ Catecolaminas
↑ Glucagón
↑ Hormona de crecimiento
↑ Cortisol
Factores
HIPERGLICEMIANTES
durante el ejercicio
Diabetes
Hiperglicemia por falla
en la secreción o acción
d la
de
l insulina.
i li
TIPO
I
(“Insulio
dependiente”)
• Destrucción de las células
del páncreas y producción
deficiente de insulina.
• Generalmente
es
un
trastorno genético.
• Tratamiento: inyecciones
de insulina exógena.
TIPO II
• Secreción de insulina normal
• “Resistencia a la insulina”: tejidos dejan de responder a insulina
(falla a nivel de receptores o vías de transducción de la señal).
señal)
• Favorecida por sobrepeso y sedentarismo.
• Tratamiento: Cambio de dieta, ejercicio.
Diabetes tipo I y Ejercicio:
Riesgo de shock hipoglicémico
• Durante el ejercicio, aumenta la captación de glucosa por los músculos (↓glucosa
plasmática).
• En pacientes diabéticos tipo I, que está siendo inyectados con insulina, el efecto del
ejercicio
j i i se agrega all efecto
f t hipoglicemiante
hi
li
i t de
d la
l insulina
i li exógena
ó
y se produce
d
SHOCK
HIPOGLICÉMICO:
‐ Temblores,
Temblores taquicardia,
taquicardia sudoración (porque aumenta adrenalina para tratar de
subir la glicemia)
‐ Divagaciones, confusión y finalmente inconsciencia (falta de glucosa en el SNC)
Recomendaciones para Diabeticos Tipo I
ejercicio:
al realizar
• Ingerir 15‐30g de hidratos de carbono por cada 30 min de ejercicio
intenso.
• Consumir una dosis de hidratos de carbono post‐ejercicio.
p
j
• Disminuir la dosis de insulina inyectada.
• Evitar ejercicios al final de la tarde (porque la falta de ingesta durante la
noche aumenta la hipoglicemia).
hipoglicemia)
Beneficios del ejercicio
j
en Diabéticos tipo
p II ((resistentes a
insulina):
• Una sesión de ejercicio agudo reduce significativamente la glicemia del
paciente, debido a que:
‐ Ejercicio estimula captación de glucosa por el músculo,
i d
independiente
di t de
d insulina.
i li
‐ Ejercicio sensibiliza al músculo y los demás tejidos a la acción
posterior de la insulina. (REVIERTE RESISTENCIA A LA INSULINA)
• Ejercicio mejora la forma física, la presión arterial, el control del peso y
el p
perfil de lípidos
p
sanguíneos.
g
• Disminuye la ansiedad y mejora la autoestima y la calidad de vida.
Niveles hormonales basales &
entrenamiento de resistencia
El entrenamiento de resistencia generalmente disminuye
la magnitud de la respuesta hormonal (RESPUESTA
ADAPTATIVA) => Un ejercicio de la misma intensidad,
produce una respuesta hormonal menor en personas
entrenadas.
t
d
Variaciones de catecolaminas
plasmáticas tras un ejercicio de
5min (243W, varones) a distintas
semanas de entrenamiento.
Esta adaptación evita la taquicardia
y disminuye la presión arterial
durante el ejercicio intenso.
Niveles hormonales basales & entrenamiento
de fuerza
• Las principales hormonas que participan en la adaptación al entrenamiento de
fuerza son TESTOSTERONA y HORMONA DE CRECIMIENTO.
• Principal
p
efecto de testosterona: aumentar liberación de hormona de
crecimiento (mucho más que efecto anabólico directo sobre el músculo).
p
de la secreción de
• Entrenamiento de fuerza aumenta la frecuencia y la amplitud
testosterona y hormona de crecimiento => Efectos hipertróficos musculares.
En resumen, cambios hormonales durante el
ejercicio pretenden:
1. Controlar la glicemia y asegurar el aporte energético
a SNC y músculos.
↑ hormonas hiperglicemiantes: Adrenalina, Glucagón, GH, cortisol.
↓ hormonas hipoglicemiantes: insulina
2 Mejorar parámetros cardiovasculares y respiratorios.
2.
respiratorios
Principalmente por aumento de secreción de catecolaminas (adrenalina,
NA) y sensibilización a su acción por GH y cortisol.
3. Aumentar la masa muscular.
↑ GH y testosterona.
4 Regular le retención de agua y electrolitos para
4.
prevenir deshidratación.
↑ Vasopresina (ADH) y sistema renina‐angiotensina‐aldosterona.
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