Sistema Endocrino 1. Constitución del Sistema Endocrino. Hormonas: Definición, naturaleza y función. El sistema endocrino está constituido por un órgano encargado de controlar la actividad de las glándulas endocrinas u hormonales, el hipotálamo, y por las propias glándulas hormonales. Los principales órganos y glándulas son: El Hipotálamo, la hipófisis o glándula pituitaria, el tiroides y paratiroides, las glándulas suprarrenales –corteza y médula-, el páncreas y las gónadas. El Hipotálamo, como vimos al desarrollar el sistema nervioso, tiene una función nerviosa (se relaciona con el sueño y con sensaciones como la sed y el hambre) y otra endocrina (coordina la función hormonal). Las Hormonas son unas sustancias secretadas por glándulas endocrinas al medio interno –por ello también se dice que son de secreción interna-, siendo transportadas por la sangre, de forma que cuando en ésta hay una concentración adecuada, un órgano, al que llamaremos diana, realiza una actividad o función determinada. Así pues, la función de las hormonas es controlar la actividad de diversos órganos del cuerpo. Las hormonas conocidas pertenecen a tres grupos de naturaleza química: proteínas, lípidos del grupo de los esteroides y derivados de aminoácidos. Aquellas que pertenecen al grupo de las proteínas o polipéptidos incluyen las hormonas producidas por la hipófisis anterior (adenohipófisis), paratiroides y páncreas. En el grupo de esteroides se encuentran las hormonas de la corteza suprarrenal y las gónadas. Las que son derivados de aminoácidos son producidas por la médula suprarrenal y el tiroides. 2. Control o regulación hormonal La secreción endocrina está bajo control nervioso. Los receptores de centros nerviosos superiores detectan diferentes estímulos internos y externos (luz, sonido, temperatura…) y esta información es procesada en el encéfalo, llegando al hipotálamo, el cual se ve estimulado, y segrega una serie de neurohormonas –hormonas segregadas por células nerviosas- conocidas como factores liberadores o liberalinas, que son transportados a la adenohipófisis (lóbulo anterior de la hipófifsis), esto estimula a que en la adenohipófisis se segreguen unas hormonas, algunas de ellas conocidas con el nombre genérico de hormonas trópicas o tróficas –estimulantes-. Estas hormonas trópicas son segregadas al medio interno y transportadas en la sangre, de forma que cuando son detectadas por ciertas glándulas endocrinas, en una concentración suficiente, dichas glándulas comienzan a segregar sus hormonas. - 1 - 430933964.doc En función de cual sea la concentración en sangre de estas hormonas, algo que captan los receptores nerviosos, el hipotalamo segregará o no más factores liberadores. Así pues, la concentración de unas hormonas está en función de la concentración de otras, estableciéndose un equilibrio entre unas y otras que se denomina control de retroalimentación o feed-back. Así pues, la actividad del hipotálamo, y con ello, la actividad en la segregación hormonal, viene determinado tanto por estímulos procedentes de centros nerviosos superiores del encéfalo como por un control por retroalimentación o feed-back provocado por la concentración de ciertas hormonas en la sangre. Veamos algunos ejemplos de actividad hormonal no controlado por retroalimentación: Los altos niveles de glucosa en la sangre estimulan la producción y liberación de insulina mientras que los niveles reducidos estimulan a la médula de las glándulas suprarrenales para producir adrenalina y al páncreas a producir glucagón; así se mantiene el equilibrio en el metabolismo de los hidratos de carbono. De igual manera, un déficit de calcio en la sangre estimula la secreción de hormona paratiroidea, mientras que los niveles elevados estimulan la liberación de calcitonina por el tiroides. 3. Principales glándulas hormonales en la especie humana. El Hipotálamo Como vimos es una parte del Diencéfalo, sin embargo, se le puede considerar un órgano endocrino y entre comillas “una glándula hormonal”. Un órgano endocrino porque juega una importante función de coordinación o regulación de la secreción hormonal con la producción de las neurohormonas conocidas como factores liberadores. Estos factores liberadores son vertidos al lóbulo anterior de la hipófisis– Adenohipófisis- haciendo que en él se segreguen una serie de hormonas, entre las que se hayan las llamadas hormonas trópicas o tróficas. - 2 - 430933964.doc Y una glándula, porque segrega dos neurohormonas, la vasopresina y la oxitocina, que son vertidas al lóbulo posterior de la hipófisis –Neurohipófisis-, y que como veremos al desarrollar la hipófisis, realizan directamente una actividad determinada. La Hipófisis o glándula pituitaria La hipófisis, también llamada glándula pituitaria, está formada por tres lóbulos: el anterior, el intermedio y el posterior. Se localiza en la base del cerebro y se ha denominado la "glándula principal". Los lóbulos anterior –Adenohipófisis-, intermedio y posterior –Neurohipófisis- de la hipófisis segregan hormonas diferentes. En la tabla siguiente se muestra un resumen de las diferentes hormonas producidas por la hipófisis y sus correspondientes efectos o acciones: Lóbulo Naturaleza química Órgano Diana TSH Proteína Tiroides ACTH Proteína STH Proteína Hormona Adenohipófisis Hipófisis o glándula pituitaria LH Proteína Todos los órganos Estimula el crecimiento Gónadas Estimula la secreción de testosterona (en el hombre) y la maduración del folículo ovárico, la ovulación (en la mujer). Desarrollo del folículo ovárico y formación de espermatozoides Proteína Gónadas Prolactina Proteína Mamas Vasopresina o Antidiurética Proteína Proteína Proteína Estimula la secreción de leche Estimula la Melanocitos síntesis de melanina Riñones Reduce la orina producida, al concentrarla por reabsorción de agua Útero y mamas Contracciones del útero en el parto y producción de leche en las mamas Neurohipófisis Oxitocina Estimula la secreción del Tiroides Estimulación de Corteza la corteza suprarrenal suprarrenal FSH Lóbulo intermedio MSH Acción Leyenda: TSH: Hormona estimulante del Tiroides, Tiroptopina. ACTH: Hormona estimulante de la corteza de las cápsulas suprarrenales, Adrenocorticotropina. STH: Hormona somatótropa o de crecimiento. LH: Hormona estimulante del cuerpo lúteo o luteizante. FSH: Hormona estimulante del folículo o foliculoestimulante. MSH: Hormona estimulante de los melanocitos. - 3 - 430933964.doc El lóbulo anterior o adenohipófisis libera varias hormonas que estimulan la actividad de otras glándulas endocrinas, es decir, son hormonas trópicas o tróficas, por ejemplo, la adrenocorticotropina, hormona adrenocorticotropa o ACTH, que estimula la corteza suprarrenal; la hormona estimulante de la glándula tiroides o tirotropina (TSH) que controla el tiroides; la hormona estimulante de los folículos o foliculoestimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH), que estimulan las glándulas sexuales. Además de estas hormonas trópicas, también segrega prolactina, que influye en la producción de leche por las glándulas mamarias y hormona del crecimiento o somatotropina, que favorece el desarrollo de los tejidos del organismo, en particular la matriz ósea y el músculo, e influye sobre el metabolismo de los hidratos de carbono. El lóbulo intermedio de la hipófisis secreta una hormona denominada estimulante de los melanocitos. Los melanocitos son células de la piel que segregan un pigmento, la melanina, que impregna la piel actuando como un filtro de rayos uva, con el fin de que no dañen el ADN de estas células expuestas directamente a la luz solar. El lóbulo posterior o neurohipófisis libera las neurohormonas que, segregadas por el hipotálamo, se habían almacenado en él, la hormona antidiurética o vasopresina, que controla la excreción de agua en la orina, haciéndola más concentrada, y la oxitocina, hormona que estimula las contracciones musculares, en especial del útero, y la excreción de leche por las glándulas mamarias. El tiroides Las hormonas tiroideas, la tiroxina y la triyodotironina aumentan el consumo de oxígeno porque estimulan o aumentan la actividad metabólica, regulan el crecimiento hasta la edad adulta y la renovación de las células de los tejidos durante toda la vida. Su déficit o el de la hormona del crecimiento, la somatotrópina, segregada en la adenohipófisis son las responsables del enanismo. El exceso de producción de estas hormonas del tiroides, hipertiroidismo, produce bocio, que genera intolerancia al calor, dificultades para dormir, diarreas y ansiedad. El tiroides también secreta una hormona denominada calcitonina, que disminuye los niveles de calcio en la sangre,, es decir, estimula su absorción por los huesos. Las glándulas paratiroides Las glándulas paratiroides están inmersas en la glándula tiroides - 4 - 430933964.doc La hormona paratiroidea o parathormona regula los niveles sanguíneos de calcio y fósforo y estimula la reabsorción de hueso, es decir, es antagónica a la Calcitonina, estimula la descalcificación del hueso pasando el calcio a la sangre. El páncreas La mayor parte del páncreas está formado por tejido exocrino que libera enzimas, jugo pancreático, en el duodeno. Pero hay grupos de células endocrinas, denominados islotes de Langerhans, distribuidos por todo el tejido que secretan insulina y glucagón. La insulina actúa favoreciendo el catabolismo de glucosa en las células , con lo que se rebaja el nivel de azucar en la sangre. El glucagón aumenta de forma transitoria los niveles de azúcar en la sangre mediante la liberación de glucosa procedente del hígado. Un desequilibrio de estas hormonas que favorezca el exceso de azucar en la sangre, glucemia, es la enfermedad conocida como diabetes. Glándula Tiroides Paratiroides Hormona Naturaleza química Acción Tirosina y Triyodotironina Estimula Derivados de metabolismo celular aminoácidos y el crecimiento Calcitonina Derivados de Calcifica los huesos aminoácidos Proteína Descalcifica los huesos Insulina Proteína Disminuye el azucar (glucosa) en sangre, por aumento del catabolismo celular Glucagón Proteína Aumenta la glucosa en sangre Paratohormona Páncreas Las glándulas suprarrenales Las dos glándulas se localizan sobre los riñones. Cada glándula suprarrenal está formada por una zona interna denominada médula y una zona externa que recibe el nombre de corteza. La médula suprarrenal produce adrenalina y noradrenalina, que afectan a un gran número de funciones del organismo. Estas sustancias estimulan la actividad del corazón, aumentan la tensión arterial, y actúan sobre la contracción y dilatación de los vasos sanguíneos y la musculatura. La adrenalina eleva los niveles de glucosa en sangre (glucemia). Todas estas acciones ayudan al organismo a enfrentarse a situaciones de urgencia de forma más eficaz. - 5 - 430933964.doc La corteza suprarrenal elabora un grupo de hormonas denominadas glucocorticoides (regulan el metabolismo de glúcidos, grasas y proteínas, además de tener efectos antiinflamatorios), el más importante la cortisona o cortisol, otro grupo denominado mineralocorticoides (regulan la concentración de sales en forma iónica en el medio interno), de los que el más importante es la aldosterona y otras sustancias hormonales esenciales para el mantenimiento de la vida y la adaptación al estrés, entre ellas, pequeñas cantidades de hormonas masculinas y femeninas. Es decir, resumiendo, segregan hormonas que ayudan a regular al balance químico del medio interno, el metabolismo y complementan la actividad de otras glándulas. Glándula Hormona Médula adrenal Glándulas suprarrenales Adrenalina y Noradrenalina Naturaleza química Acción Preparan para situaciones de urgencia: aumentan ritmo cardiaco, Derivados de aumentan aminoácidos azucar en sangre para estar a disposición de las células,… Esteroides Regulan metabolismos de glúcidos, grasas y proteínas y producen efectos antiinflamatorios Aldosterona (Mineralcorticoides) Esteroides Regulan la concentración de sales, de iones, en el medio interno Hormonas sexuales Esteroides Completan a las producidas en gónadas Cortisona (Glucocorticoides) Corteza adrenal - 6 - 430933964.doc Hormonas sexuales de las gónadas Las gónadas, testículos y ovarios, además de producir espermatozoides y óvulos respectivamente, también se encargan de producir la mayor parte de las llamadas hormonas sexuales, llamadas así porque establecen y mantienen los caracteres sexuales primarios y secundarios en hombres y mujeres. Se llaman caracteres sexuales primarios, a las características anatómicas y fisiológicas, con las que nacemos, que nos distinguen a los hombres de las mujeres, es decir los órganos sexuales que tenemos. Se llaman caracteres sexuales secundarios a una serie de cambios anatómicos, fisiológicos, psicológicos, de conducta, de gustos, etcetera; que se inician en las etapas de la pubertad y durante la adolescencia. Caracteres sexuales secundarios masculinos: Aumento en el vello facial (barba). Cambio en el tono de la voz, se torna mucho más grave. Ensanchamiento de la zona del tórax y hombros anchos. Crecimiento de vello en los brazos y piernas. Caracteres sexuales secundarios femeninos: Crecimiento de los senos. Menor vello facial. Mayor ensanchamiento en las caderas con respecto a la de los hombres. Las hormonas sexuales masculinas se denominan andrógenos, siendo la principal la testosterona, son de naturaleza esteroide, se producen en las células de los testículos por estimulación de la hormona LH. En la mujer los folículos ováricos son las unidades básicas de la biología reproductiva. Consisten en una célula que sufrirá meiosis, rodeada de células diploides denominadas células de la granulosa, y por fuera de estas están las células llamadas de la teca. Los folículos se encuentran en el interior del ovario. Estas estructuras se activan periódicamente e inician el proceso de crecimiento y desarrollo, estimulado por la hormona FSH, para culminar en la ovulación estimulada por la hormona LH. Lo que queda del folículo, después de la ovulación, se denomina cuerpo luteo o amarillo. Las hormonas sexuales femeninas, se segregan en el folículo ovárico durante su desarrollo y en el cuerpo lúteo o amarillo después de la ovulación. Las segregadas en el folículo son las llamadas estrógenos, de los cuales el estradiol es el más importe, y tienen naturaleza esteroide. La concentración de estrógenos alcanza su concentración en sangre más alta en el momento de la ovulación y está por los suelos al final de la menstruación. La segregada en el cuerpo lúteo es la progesterona, también de naturaleza esteroide. Los andrógenos y los estrógenos establecen y mantienen los caracteres sexuales primarios y secundarios propios de cada sexo, mientras que la progesterona transforma la mucosa uterina para albergar al óvulo fecundado, de no estarlo, no hay anidamiento, el cuerpo lúteo deja de producir progesterona destruyéndose la mucosa interna del útero y produciéndose el sangrado conocido como menstruación. Glándula Hormona Andrógenos (Testosterona) Testículo Gónadas Naturaleza química Acción Esteroide Mantiene los caracteres sexuales primarios y secundarios masculinos Folículo ovárico Estrógenos(Estradiol) Esteroides Mantiene los caracteres sexuales primarios y secundarios femeninos Cuerpo lúteo Progesterona Esteroides Prepara al útero para acoger al óvulo fecundado - 7 - 430933964.doc 4. Hormonas en otros organismos. Las feromonas Aunque nos hemos centrado en las principales glándulas endocrinas y hormonas de los vertebrados, y de ellos en las humanas, mencionar también que existen hormonas vegetales, los vegetales no tienen sistema nervioso, pero si tienen hormonas, generalmente relacionadas con el crecimiento de sus tejidos o la orientación al sol. Y claro estás, también existen en invertebrados. En los gusanos anélidos y los moluscos existen neurohormonas, y los insectos poseen tanto órganos neurosecretores como endocrinos propiamente dichos, destacan por su particularidad las hormonas de la muda, que inducen al cambio de estructuras y a la adquisición de la forma adulta y las hormonas juvenil que impiden que el insecto pase del estado larvario. Por último, hablar de las feromonas. Las feromonas no son vertidas al medio interno, son vertidas al exterior, porque son sustancias producidas por un animal para influir en el comportamiento de otro animal de su misma especie. Las hay atrayentes, repelentes y tranquilizadoras. Las atrayentes suelen tener objetivos sexuales, pero también pueden ser de agrupación con fines protectores. Las repelentes suelen ser para determinar tu territorio sobre otro animal de tu especie. Y por último, las tranquilizadoras, están relacionadas con la identificación de individuos de la misma especie. Las feromonas están declaradas en insectos, sobre todo los que tienen jerarquías, como las abejas. En animales superiores, salvo en algunas ratas, no hay constancia segura de su existencia. - 8 - 430933964.doc