Acción hormonal - Colegio Monte de Asís
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DESAFÍO N° 8 Profesor Mauricio Hernández Fonseca Biología – 4° Medio Nombre del Estudiante : ________________________________ Curso : __________ ACCIÓN HORMONAL TIMBRE Actividad 1: Antes de comenzar analiza el siguiente problema: Berthold observó la conducta de los gallos. Estudió y analizó la conducta de apareamiento, de lucha, las características de la anatomía del gallo y su cacareo. Se fijó también en que los capones no luchaban, y tampoco cacareaban igual. En el experimento trabajó sólo con 6 individuos, distribuidos en 3 grupos de 2. Primer grupo: 2 pollos castrados. Segundo grupo: 2 pollos castrados pero con los testículos reimplantados en la cavidad abdominal. Tercer grupo: 2 pollos castrados pero con un testículo del otro pollo trasplantado en la cavidad abdominal. Cuando los pollos crecieron, éste fue el resultado: Primer grupo: adultos que eran capones, no presentaban morfología de gallo. Segundo grupo: gallos aparentemente normales en morfología y conducta. Tercer grupo: gallos aparentemente normales en morfología y conducta ¿QUÉ CONCLUSIONES PUEDES OBTENER? HORMONAS Y GLÁNDULAS Las Hormonas son mensajeros químicos producido por células especializadas que han sido activadas por algún estímulo ambiental o fisiológico. Estos mensajeros químicos actúan sobre células que poseen receptores para ellos, y se les denomina CÉLULAS BLANCO O DIANA. En estas células el receptor se puede encontrar en la membrana o en el interior de la célula, todo depende de la naturaleza química que tiene la hormona. Según su naturaleza química las podemos clasificar en: • Peptídicas o proteícas Ej. Insulina • Derivadas de aminoácidos. Ej. Tiroídeas • Esteroidales. Ej. Testosterona • Derivadas de ácidos grasos. Ej. Prostaglandinas. Según la distancia que recorre las hormonas se clasifican en tres tipos de señales: Endocrina: Las hormonas viajan grandes distancias hacia su tejido o célula blanco a través de la sangre. Autocrina: Una célula secreta hormonas que actúan sobre sí misma. Paracrina: Una célula secreta hormonas que actúan sobre una célula o tejido adyacente. Actividad 2: Observa las imágenes y reconoce a qué tipo de señal corresponde. Señal: Señal: Señal: Otra clasificación que existe para las hormonas es si son tróficas o no tróficas: Hormonas tróficas: son aquellas que actúan estimulando a otra glándula. Por ejemplo, la tirotropina o TSH, estimula a la glándula tiroides para que secrete otras hormonas, como la tiroxina y la triyodotironina. Hormonas no tróficas: actúan directamente sobre la célula blanco. Por ejemplo, la PRL (prolactina), estimula la producción de leche materna. Las hormonas o mensajeros químicos se fabrican en glándulas, que son agrupaciones de células con función común. Las glándulas se clasifican en dos tipos: Endocrinas: Son aquellas cuya secreción es liberada al torrente sanguíneo. Ej: Páncreas. Exocrinas: La secreción es liberada a un conducto, ej: glándulas sudoríparas. Actividad 3: Completa el siguiente cuadro comparativo de los tipos de glándulas. TIPOS DE GLÁNDULAS ENDOCRINA CRITERIO SECRECIÓN VIAJAN POR… EJEMPLO EXOCRINA ¿Cómo funcionan las hormonas? Las glándulas endocrinas secretan hormonas de acuerdo a las necesidades del organismo en ciertos momentos. El mensaje recibido por la glándula provoca que ésta trabaje más rápido o deje de fabricar hormonas. El mecanismo de control hormonal se conoce como feedback o retroalimentación. Retroalimentación positiva (+) Cuando llega una señal a una glándula ésta secreta cada vez más hormona. Por ejemplo: al momento del parto una glándula llamada hipófisis secreta oxitocina, la cual llega al útero y genera las contracciones para expulsar el bebé. En respuesta a la oxitocina el útero libera una sustancia química llamada prostaglandina, aumentando en el torrente sanguíneo. Este aumento es detectado por la hipófisis, liberando más oxitocina. Este tipo de mecanismo se da con menor frecuencia en nuestro cuerpo Retroalimentación negativa (-) Cuando llega una señal a una glándula ésta secreta hormonas para lograr niveles estables en el organismo, cuando esto se logra la glándula deja de secretar hormona. Por ejemplo: Cuando consumes alimento aumentan los niveles de glucosa en la sangre, quien detecta este aumento es el páncreas. Esta glándula secreta la hormona insulina. La insulina permite almacenar la glucosa en exceso en el hígado y en los músculos, una vez que ya disminuyen los niveles de glucosa en la sangre, (glicemia), el páncreas deja de secretar insulina Actividad 4: A continuación explica si las hormonas que aparecen en los ejemplos tienen feed-back positiva o negativa. Caso 1: Cuando consumes alimento en las paredes del estómago un grupo de células comienza a secretar una hormona llamada gastrina, la cual estimula la liberación de ácido clorhídrico para llevar a cabo el proceso de digestión. Una vez que se vacía el estómago deja de producirse HCl. Caso 2: En laboratorio un grupo de células que produce una hormona determinada y esta estimula a un tejido que produce otra sustancia química que vuelve a estimular el grupo de células inicial, y así esto continúa indefinidamente. Mecanismo de acción: Mecanismo de acción: EJE HIPOTÁLAMO - HIPÓFISIS El hipotálamo es un centro nervioso y endocrino de gran importancia debido a que regula la acción hormonal del organismo, libera hormonas que actúan como inhibidoras o estimulantes en la secreción de otras hormonas en la hipófisis. El hipotálamo secreta factores liberadores que actúan sobre la hipófisis: FACTOR Hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) Hormona liberadora de tirotropina (TRH) Hormona liberadora de corticotropina (CRH o CRF) FACTOR Hormona liberadora de somatotropina (STH) o factor liberador de hormona del crecimiento (GRF). Somatostatina u hormona inhibidora de la liberación de somatotropina (GIH) PIF (Factor inhibidor de la liberación de prolactina). Angiotensina II (AII). FUNCIÓN Actúa sobre la hipófisis, estimulando la producción y la liberación de la hormona luteinizante (LH) y la hormona foliculoestimulante (FSH). Estimula la secreción de tirotropina (TSH) por parte de la adenohipófisis. Estimula la liberación de adrenocorticotropina. FUNCIÓN Estimula la liberación de la hormona del crecimiento hipofisaria (GH). Como su nombre indica, inhibe la secreción de somatotropina. Actúa en forma constante inhibiendo la secreción de prolactina hipofisaria. Estimula la acción de la hormona liberadora de corticotropina. La hipófisis secreta hormonas tróficas que estimulan a otras glándulas, y hormonas no tróficas, como la oxitocina y la vasopresina, que actúan directamente en la célula blanco. La hipófisis se divide en tres lóbulos, y cada uno secreta distintas hormonas. LÓBULO ANTERIOR O ADENOHIPÓFISIS: Produce dos tipos de hormonas: Hormonas tróficas: es decir estimulantes, ya que estimulan a las glándulas correspondientes. TSH o tirotropina: Regula la secreción de tiroxina por el tiroides ACTH o adrenocorticotropina Controla la secreción de las hormonas de las glándulas suprarrenales. FSH o folículo estimulante Provoca la secreción de estrógenos por los ovarios y la maduración de espermatozoides en los testículos. LH o luteinizante Estimula la secreción de progesterona por el cuerpo lúteo y de la testosterona por los testículos. Hormonas no trópicas, que actúan directamente sobre sus células blanco. HGH o somatotrofina Conocida como "hormona del crecimiento", ya que es responsable del control del PRL o prolactina crecimiento de huesos y cartílagos. Ver anexo Estimula la secreción de leche por las glándulas mamarias tras el parto El lóbulo medio: Secreta una hormona, la MSH o estimulante de los melonóforos, estimula la síntesis de melanina y su dispersión por la célula. El lóbulo posterior o neurohipófisis, libera dos hormonas, la oxitocina y la vasopresina o ADH, que realmente son sintetizadas por el hipotálamo y se almacenan aquí. Oxitocina Vasopresina Actúa sobre los músculos del útero, estimulando las contracciones durante el parto. Facilita la salida de la leche como respuesta a la succión. Es una hormona antidiurética, favoreciendo la reabsorción de agua a través de los riñones. En nuestro cuerpo existen otras glándulas que son esenciales para el buen funcionamiento de nuestro organismo y el mantenimiento de la homeostasis. Entre ellas se encuentran: Tiroides: Participa en la producción de hormonas, especialmente tiroxina (T 4) y triyodotironina (T3). Estas hormonas regulan el metabolismo basal y afectan el crecimiento y grado de funcionalidad de otros sistemas del organismo. La fabricación de estas hormonas es en base a yodo. Es por esa razón que en nuestro país a la sal de meza se le agrega yodo, ya que nuestra dieta no es rica en este elemento químico. La tiroides también sintetiza la hormona calcitonina que juega un papel importante en la homeostasis del calcio. Por el mal funcionamiento de la tiroides se producen dos enfermedades: Hipotiroidismo Las personas producen pocas hormonas tiroideas. Los síntomas precoces del hipotiroidismo en el adulto son inespecíficos y de inicio insidioso. Entre ellos se encuentra la letargia, el estreñimiento, la intolerancia al frío, rigidez y contractura muscular, el síndrome del túnel carpiano y la menorragia. Hipertiroidismo Aumenta la producción de hormonas. Los síntomas de esta enfermedad son: pérdida de peso, hiperfagia (aumento desmesurado del apetito), dolor y/o calambres intestinales, náuseas, vómitos, intolerancia al calor, pelo fino y quebradizo, pérdida de cabello, aumento de la pigmentación, piel caliente o enrojecida, fatiga, debilidad muscular, temblor fino en las manos, taquicardia, disminución de la libido. Páncreas: El páncreas tiene una parte exocrina y una parte endocrina. La parte exocrina está constituida por células epiteliales dispuestas en estructuras esféricas u ovoides huecas llamados ácinos pancreáticos. Formados por las celúlas acinosas y en parte por las centroacinosas. La parte endocrina se agrupa en islotes de Langerhans, que consisten en cúmulos de células secretoras de hormonas que producen insulina, glucagón y somatostatina. Estos tipos de células son los siguientes: Célula alfa (Alfa cell) Sintetizan y liberan glucagón. El glucagón aumenta el nivel de glucosa sanguínea (hormona hiperglucemiante). Célula beta (Beta Cell) Las células beta producen y liberan insulina, hormona hipoglucemiante que regula el nivel de glucosa en la sangre (facilitando el uso de glucosa por parte de las células, y retirando el exceso de glucosa, que se almacena en el hígado en forma de glucógeno). Célula delta (Delta Cell) Las células delta producen somatostatina, hormona que inhibe la contracción del músculo liso del aparato digestivo y de la vesícula biliar cuando la digestión ha terminado. Actividad 5. Regulación hormonal de la glicemia Luego de leer el texto responde: DIABETES: UN TRASTORNO DE LA HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA Normalmente cuando se ingiere almidón o azúcar, las enzimas de los jugos digestivos los hidrolizan a glucosa. Este monosacárido es transportado a través de la pared intestinal y pasa a la sangre. Cuando la glucosa en la sangre comienza a elevarse, los islotes de Langerhans en el páncreas son estimulados y liberan insulina. Parte de la glucosa absorbida permanece en la circulación, pero la mayor parte es llevada al hígado, donde es transportada rápidamente a través de la membrana celular bajo la influencia de la insulina y almacenada como glucógeno. La deficiencia de insulina determina un tipo de diabetes, denominada diabetes mellitus, y fue descrita por Hipócrates hace más de 2.000 años como una situación en la que la orina contiene azúcar. 4 Entre las causas de diabetes, destacan: • Herencia: La herencia es un fenómeno biológico por el cual los padres transmiten a sus descendientes sus cualidades normales y patológicas. Se sabe que hay familias que cuentan con muchos diabéticos por generaciones, mientras que en otras no. En la actualidad se calcula que si ambos padres son diabéticos, los hijos adquieren un 30% de probabilidades de serlo. • Obesidad: Aunque la obesidad depende también de factores genéticos, los principales factores son extrínsecos, como alimentación excesiva y vida sedentaria. En un gran número de casos, los obesos desarrollan diabetes. • Infecciones/Virus: Como por rubéola congénita y citomegalovirus, como factores de riesgo. • Alcoholismo: El alcoholismo crónico puede destruir las células del páncreas y ser causa de diabetes. • Edad avanzada: La edad avanzada es otro factor importante causado por la degeneración natural de los tejidos. En mayores de 40 años, es más frecuente la diabetes del adulto; después de los 70, es común la intolerancia a los hidratos de carbono. • Embarazo: Durante esta etapa puede tener lugar una diabetes gestacional, similar a la diabetes tipo II, en la que la madre desarrolla una resistencia a la insulina. Ocurre en el 2,5% de los embarazos. En el posparto pueden volver a la normalidad. Las mujeres con diabetes gestacional tienen a corto, medio o largo plazo mayor riesgo de desarrollar diabetes tipo II. La principal característica de la diabetes es la hiperglicemia sostenida en el tiempo. Existen dos variedades la Diabetes tipo I o Diabetes juvenil, y la Diabetes tipo II o Diabetes del adulto. La Diabetes tipo I o Diabetes juvenil, se presenta mayormente en individuos jóvenes, aunque puede aparecer en cualquier etapa de la vida, se debe a la actividad insuficiente de las células de los islotes de Langerhans que producen insulina o a la presencia de anticuerpos antiinsulina en la circulación. La deficiencia de insulina hace que la glucosa aumente en la sangre (hiperglicemia) en lugar de ser transportada a las células, y la glucosa no utilizada sale por la orina (glucosuria). La cantidad excesiva de glucosa en el filtrado glomerular del riñón disminuye la absorción de agua, y origina una producción excesiva de orina (poliuria) teniendo como consecuencia una gran sensación de sed (polidipsia). Para compensar la falta de combustible (glucosa) y de energía para las actividades celulares, se moviliza la grasa, y se liberan los ácidos grasos, también se utilizan las proteínas como fuente de energía. La reparación del tejido dañado se hace más lenta, en la sangre se forman cuerpos cetónicos y cetoácidos y se desarrolla acidosis; la orina y el aliento puede oler a acetona. Las células privadas de glucosa degeneran; el individuo come con voracidad, pero permanece con hambre (polifagia) y pierde peso. La acidosis puede volverse grave y originar coma y muerte .La diabetes prolongada causa enfermedades del corazón, daño en los riñones y arteriosclerosis. El tratamiento de la diabetes tipo I comprende inyecciones diarias de insulina e ingestión restringida de carbohidratos y sal. Tratados adecuadamente, la mayoría de los diabéticos llevan una vida activa normal. La carencia de insulina hace que las células se vean privadas de glucosa porque son poco permeables al combustible. Demasiada insulina (a causa de un tumor pancreático o de la inyección de dosis demasiado altas de insulina) produce el mismo efecto, pero por una razón diferente. Las cantidades excesivas de insulina estimulan una salida demasiado rápida de glucosa de la sangre. Esto origina un bajo nivel de glucosa en la sangre y hace que las células cerebrales queden privadas de un suministro constante de combustible. Las células del cerebro son extremadamente sensibles a la concentración de glucosa en la sangre y se vuelven sumamente excitables; se presentan convulsiones, luego las células nerviosas del cerebro se deprimen y el individuo cae en estado de coma. La Diabetes tipo II o Diabetes del adulto, afecta los receptores de insulina y por lo tanto una deficiente utilización por los tejidos de glucosa y obviamente la administración de insulina no es una solución. Los afectados deben someterse a un régimen alimenticio muy bien programado. El alza de la glicemia se debe a la acción del glucagón, otra hormona peptídica liberada por el páncreas endocrino. El glucagón por aumentar los niveles sanguíneos de la glucosa, es una hormona hiperglicemiante. Se desarrolla a menudo en etapas adultas de la vida, y es muy frecuente la asociación con la obesidad. El glucagón es un antagonista de la insulina, y su secreción por el páncreas provoca la depolimerización de glucógeno hepático y la liberación de glucosa en la sangre. (El glucagón también estimula la liberación de adrenalina por las glándulas suprarrenales). La secreción de glucagón es provocada por disminución del azúcar en la sangre (bajo de 60 a 80 mg por 100 ml de sangre), lo que produce una inmediata liberación de glucosa proveniente del hígado, restituyendo el nivel normal (90 a 100 mg por 100 ml). Ambas hormonas regulan el equilibrio glucosa <=====> glucógeno. La insulina no solo facilita el ingreso de la glucosa a la célula, sino que además, en el interior de la célula la glucosa se transforme en glucógeno, o en triacilglicérido, o estimula la síntesis de proteínas en el hígado. A la insulina se le considera como una hormona que ahorra proteínas y en consecuencia en la etapa de crecimiento es necesaria junto a la somatotrofina. 1. Completa el siguiente cuadro comparativo 5 2. Completa el siguiente esquema 3. Explica por qué un diabético descompensado orina más que una persona normal. 4. ¿Qué características presenta la diabetes tipo I? 5. ¿Qué tratamiento tiene la diabetes tipo I o insulino-dependiente? 6. La diabetes tipo II o insulino-independiente es provocada por un problema de desensibilización de las células blanco de la insulina, donde se puede producir el ocultamiento de los receptores para insulina. ¿Por qué el tratamiento con insulina no es efectivo en este tipo de diabetes? ¿Cuál será la terapia más adecuada en este caso? ANEXO: hormona del crecimiento La hormona del crecimiento (GH), su acción principal consiste en enviar señales al hígado para que libere efectores de crecimiento similar a la insulina (IGF), que se mueven por el torrente sanguíneo y estimulan directamente el crecimiento óseo y cartilaginoso. En ausencia de GH, el esqueleto de un animal inmaduro deja de crecer. Al inyectar la hormona a un animal que carece, por manipulación experimental, de su propia hormona, se reanuda el crecimiento. La GH también ejerce diversos efectos metabólicos que tienden a elevar la glucemia, oponiéndose así a los efectos de la insulina. La producción anormal de GH en los seres humanos puede dar como resultado varios trastornos, de acuerdo con el momento en que aparece el problema y si se debe a hipersecreción (exceso) o hiposecreción (escasez). La hipersecreción de GH durante la infancia produce, en ocasiones, gigantismo, en el cual, la persona crece hasta una estatura inusualmente elevada –hasta 2,4 metros- aunque las proporciones corporales siguen siendo relativamente normales. La producción excesiva de GH en la adultez, enfermedad conocida 6 como acromegalia, estimula el crecimiento óseo en algunos tejidos que aún responden a la hormona como los del rostro, las manos y los pies. La hiposecreción de GH en la niñez retrasa el crecimiento de los huesos largos y, a veces, genera enanismo hipofisiario. Los individuos con esta enfermedad, por lo general, alcanzan una altura máxima de sólo 1,2 metros, aunque las proporciones corporales siguen siendo relativamente normales. Si se diagnostica antes de la pubertad, el enanismo hipofisiario puede tratarse satisfactoriamente con GH humana. ACTIVIDAD DE EVALUACIÓN 1. Indica la relación correcta entre glándula hormona y función de la hormona. glándula I) II) III) A. B. C. D. E. Páncreas Testículo Tiroides Hormona que libera a) insulina b) testosterona c) Tiroxina funcion 1. Control del metabolismo 2. Baja el nivel de glicemia 3. Características sexuales secundarios I, a, 2 – II, b, 3 – III, c, 1. I, a, 2 – II, b, 1 – III, c, 3. I, b, 1 – II, c, 2 – III, a, 3. I, c, 3 – II, a, 1 – III, b, 2. I, b, 1 – II, c, 3 – III, a, 2. 2. Una hormona es de naturaleza proteíca, y viaja una larga distancia por medio de la sangre. En relación a su receptor y el tipo de señal, es correcto: A. B. C. D. E. Atraviesa directamente la membrana plasmática y su señal es endocrina Se une a un receptor proteico ubicado en la membrana y su señal es endocrina. Se une a cualquier receptor que encuentre y tienes una señal paracrina. Se liga a los receptores, en el citoplasma, su tipo de señal es autocrina. Ingresa a la célula por transporte activo y su señal es paracrina. 3. Cuando estas bajo estrés las glándulas suprarrenales secretan a la sangre cortisol. Esta hormona es de naturaleza lípidica. Una vez que el organismo vuelve a la normalidad los niveles de la hormona vuelven a la normalidad. ¿Qué tipo es la glándula, dónde se ubica el receptor de la hormona, y cómo es su mecanismo de liberación? A. B. C. D. E. Endocrina, en la membrana, retroalimentación positiva. Exocrina, en el citoplasma, retroalimentación negativa. Endocrina, en la membrana, Feed-back positivo. Paracrina, en el citoplasma, Feed-back negativo. Endocrina, en el citoplasma, retroalimentación negativa. 4. I. II. III. Con respecto a la hormona del crecimiento, es correcto afirmar que actúa sobre casi todas las células del cuerpo. su insuficiencia puede causar enanismo. una vez alcanzada la estatura adulta no se sigue produciendo. A. B. C. D. E. Solo I Solo III Solo I y II Solo II y III I, II y III 5. A. B. C. D. E. El gigantismo se diferencia de la acromegalia en que la primera es causada por disminución de la hormona del crecimiento durante la infancia. la segunda es causada por disminución de la hormona del crecimiento después de alcanzada la edad adulta. la primera es causada por aumento de la hormona del crecimiento en el individuo adulto. la primera es causada por aumento de la hormona del crecimiento durante la infancia. la segunda se presenta en el individuo joven. 6. A. B. C. D. E. ¿Cuál es la causa más importante de diabetes en la actualidad? Período de gestación Citomegalovirus Edad avanzada Obesidad Sustancias tóxicas 7. Una hiperglicemia sostenida en el tiempo provoca una serie de síntomas que están relacionados entre sí. Según la relación de causa efecto, estos síntomas ordenadamente son hiperglicemia – glucosuria – poliuria – polidipsia. hiperglicemia – poliuria – glucosuria – polidipsia. hiperglicemia – poliuria – polidipsia – glucosuria. hiperglicemia – polidipsia – poliuria – glucosuria. hiperglicemia – glucosuria – polidipsia – poliuria. A. B. C. D. E. 7
