glucosa

TEMA 5
La glándula tiroides. Regulación
de la función tiroidea.
Hormonogénesis, secreción y
función de las hormonas tiroideas
2015/2016
GLÁNDULA TIROIDES
Situada en la parte anterior del cuello,
debajo de la laringe y a ambos lados de
la tráquea.
Tiene dos lóbulos a cada lado unidos
por una parte central denominada istmo.
•Segrega tiroxina (T4, 93%) y
triyodotironina (T3, 7%) y calcitonina.
•Casi toda la T4 se convierte con el
tiempo en T3, que es 4 veces más
potente, aunque su efecto dura menos.
Ambas tienen los mismos efectos.
Tiroxina: Actúa sobre el metabolismo y la regulación del crecimiento y
desarrollo en general.
Calcitonina: Interviene junto a la hormona paratiroidea, en la
regulación del metabolismo del calcio en la sangre, estimulando su
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depósito en los huesos.
Tiroides
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COMPONENTES HISTOLÓGICOS
DE LA GLÁNDULA TIROIDES
Unidad funcional
del tiroides
El coloide contiene complejos de glucoproteina-yodo llamados
tiroglobulinas, que contienen las hormonas tiroideas.
Además, la glándula tiroides contiene:-terminaciones nerviosas
-vasos linfáticos
-capilares
4
Calcitonina
-células C (parafoliculares)
HORMONAS TIROIDEAS
T3 (Triyodotironina) y T4 (tiroxina): (sintetizadas por células
foliculares epiteliales). Son aa yodados.
Las únicas sustancias del organismos que contienen yodo. Debe
provenir de la ingesta, mediante absorción intestinal.
Intervienen en:
diferenciación celular
crecimiento
metabolismo
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SÍNTESIS Y SECRECIÓN DE HORMONAS TIROIDEAS
1º SÍNTESIS DE TIROGLOBULINA
2º YODACIÓN Y SÍNTESIS DE HORMONAS TIROIDEAS
3º SECRECIÓN DE HORMONAS TIROIDEAS
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1. Síntesis de Tiroglobulina
Tiroglobulina
TSH R
AC-AMPc
GLUCOSILACIÓN
Tg
H de C
aa
Ribosomas
RER
Golgi
ISangre
I-
I-
I-
Coloide
Célula Tiroidea
(por exocitosis se libera la proteína
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empaquetada en vesículas)
2. Síntesis y almacenamiento de hormonas tiroideas
Peroxidasa
OH
OH
Tirosina
I (yodo oxidado)
+
I
--Tirosina
Mono-Yodotirosina
OH
I
Di-Yodotirosina
--Tirosina
I
I
I
Tirosina Tirosina
Tiroxina- T4
I
I
Tetra-yodotironina
I
I
Triyodotironina- T3 OH Tirosina Tirosina
Tri-yodotironina
I
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3. Secreción de hormonas tiroideas
Tras estimulación por TSH (de la adenohipófisis), se libera
T4 (93%) y T3 (7%) de la tiroglobulina y se secretan a sangre
TSH
Pinocitosis
TBG
Lisosomas
Tiroglobulina
Difusión
Desyodasas
Exocitosis
Sangre
Célula Tiroidea
Coloide
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•Hormonas aminoacídicas: necesitan proteínas transportadoras
y sufrir modificaciones en las células. Diana para ser activas
DNA
Proteína
transportadora
Proteína
receptora
mRNA
T4
mRNA
Síntesis de
proteínas
T4
T3
T4
Respuesta a la
hormona tiroidea
Proteína
de unión
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ACCIONES DE LAS
HORMONAS TIROIDEAS
Producen efectos prácticamente
en cualquier tejido.
En términos generales, se las
puede considerar factores de
crecimiento tisular, porque
incluso con niveles normales de
hormona de crecimiento, sin
hormonas tiroideas se deteriora
el crecimiento normal del
organismo.
La naturaleza de la proteína inducida
es específica del tejido diana
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Funciones de las hormonas tiroideas
1. Regulación del crecimiento y desarrollo:
- Control transcripción ADN
-Control síntesis y degradación de proteínas
2. Efecto calorigénico
- Aumento del metabolismo basal
-Regulación temperatura corporal
3. Aumento metabolismo de lípidos e hidratos de carbono
Captación y metabolismo de glucosa, lipólisis y movilización de grasas
4. Efectos cardiovasculares
- Efectos directos: Aumento del volumen minuto,  ritmo cardiaco (taquicardia),
hipertrofia cardíaca, disminución resistencia vascular periférica (vasodilatación)
- Efectos indirectos: Aumento de la sensibilidad a catecolaminas de los miocitos
(aumenta contractilidad cardiaca)
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PRINCIPALES EFECTOS DE LAS HORMONAS TIROIDEAS
H. Tiroideas
Receptor intracelular
Expresión de
genes específicos
Efectos
celulares
Aumento síntesis
de proteínas
Crecimiento y
maduración celular
Aumento
respirac. celular
Aumento de la
ingesta de alimentos
Aumento del consumo de O2
y tasa metabólica
Aumento del gasto
cardíaco y ventilación
Aumento termogénesis
Efectos a nivel de todo
el organismo
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Efectos Fisiológicos de las Hormonas Tiroideas
Las hormonas tiroideas estimulan la utilización de O2:
Ritmo Metabólico Basal (BMR)=  PRODUCCIÓN DE CALOR
 Nº y actividad de mitocondrias=↑ sínt. de ATP que estimula función celular
Controlan el metabolismo:
Glúcidos, Lípidos, Proteínas, Vitaminas (mayor necesidad),
Ácidos Nucleicos e iones (↑ intercambio)
Modulan la actividad de otras hormonas: GHRH
insulina, glucagón, corticoesteroides, catecolaminas
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Efectos Fisiológicos de las Hormonas Tiroideas
Sobre el Crecimiento: estimulan la GHRH.
Son necesarias para un crecimiento normal
Sobre el Desarrollo: imprescindibles para el desarrollo
del cerebro en el feto
Sobre Sistema Cardiovascular: aumento gasto cardíaco
Sobre SNC: necesarias para una función normal.
Para llegar a una máxima termogénesis, lipólisis,
glucogenólisis y gluconeogénesis es necesario el sinergismo
entre hormonas tiroideas y catecolaminas
: ansiedad, nerviosismo. : letargo, abulia
Reproducción: mantenimiento fisiología y comportamiento
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Hipotiroidismo: infertilidad
REGULACION DE LA SECRECCION DE HORMONAS
TIROIDEAS: EJE HIPOTALAMO-ADHENOHIPÓFISIS-TIROIDES
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 Frío
Estímulo
NE
Hipotálamo
TRH
-
-
T3
Hipófisis
T4
TSH
I-
Tiroides
Peroxidasa
Tirosina
I
MIT
DIT
T3
T4
TBG
Albúmina
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Células efectoras
ALTERACIONES DE LA SECRECION DE HORMONAS TIROIDEAS
Hipotiroidismo
Bocio (aumento tamaño glándula tiroides)
Endémico por deficiencia de yodo:
TSH ejerce efecto trófico (estimulador del crecimiento del tiroides)
Hipotálamo
TRH
Adenohipófisis
-
TSH
TSH
tiroides
Niveles bajos de
T3 y T4
Si hay
yodo
Si no hay
yodo
T3 y T4
-
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Hipotiroidismo: también puede ser por un defecto en la gl. tiroides o
por disminución de la secreción de TSH o TRH
Mixedema (en adulto, síndrome de hipotiroidismo completamente desarrollado)
Cara abotargada y edema alrededor de los ojos
Piel seca y fría
Alopecia
Sensibilidad al frío
Aumento de peso a pesar de perder el apetito
Estreñimiento
Pérdida de memoria
Torpeza mental
letargia
Causas más frecuente del hipotiroidismo: tirioditis de Hashimoto. Se destruye la
gl. tiroides por un proceso inmunológico.
Examen clínico: disminución metabolismo basal y del consumo de oxígeno,
hipotermia, enlentecimiento del pulso y disminución del gasto cardíaco.
Diagnóstico se confirma por bajos niveles plasmáticos de T3 y T4.
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Tratamiento: suplementos de yodo o terapia hormonal sustitutiva, según la causa
Hipertiroidismo o tiroxicosis: enfermedad de Graves (autoinmune ,Ac
similares a TSH). Hacen que la glándula tiroides se hipertrofie. Se caracteriza por
bocio y ojos desorbitados (exoftalmos)
pérdida de peso
sudoración y transpiración excesivas
palpitaciones y latido irregular
nerviosismo
protusión de los globos oculares
Debido al aumento
de respiración celular,
consumo de energía y estimulación paralela
de actividad simpática
Examen clínico: aumento metabolismo basal y del consumo de oxígeno, aumento
frecuencia cardiaca, hipertensión y a menudo fibrilación auricular.
Diagnóstico se confirma por altos niveles plasmáticos de T3 y T4.
Tratamiento: extirpación quirúrgica de toda o una parte de la glándula tiroides o
administración de yodo radiactivo, que destruye selectivamente las células
tiroideas más activas. También fármacos como los Tioureilenos
Lactantes: cretinismo (retraso mental). Pruebas entre los 1-5 días y se puede tratar
con terapia hormonal sustitutiva.
Lo produce insuficiente concentración de hormonas tiroideas durante el período
fetal tardío y prenatal precoz.
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Las hormonas del páncreas endocrino:
insulina y glucagón. Efectos metabólicos.
Metabolismo de los sustratos energéticos.
Adaptaciones durante el ayuno
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PÁNCREAS:
Constituye una glándula de secreción
mixta, situada detrás del estómago, por
delante de las primeras vértebras lumbares.
En su secreción externa vierte jugo
pancreático, con función digestiva.
Su secreción interna se realiza
gracias a la acción de unos acúmulos
de células que constituyen los llamados
islotes de Langerhans, en estos islotes
se aprecian dos tipos de células:
las células alfa, segregan
glucagón
las células beta producen insulina.
Ambas son proteínas e intervienen en
la regulación del contenido de glucosa
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en sangre (glucemia).
Islotes pancreáticos o de Langerhans
(Secreción externa: jugo pancreático
con enzimas digestivas)
60% cel b
25% cel a
Cel d
Los islotes están
muy vascularizados
Están inervados
por sist. nervioso
simpático y 24
parasimpático
La insulina  hormona hipoglucemiante
Estimula la absorción de la glucosa por las células
(hígado y el tejido muscular) para transformarla en
glucógeno hepático y muscular. Produce así una
disminución de glucosa en sangre.
El glucagón antagónico de la insulina, hormona
hiperglucemiante
estimula la descomposición en el hígado del glucógeno
para dar origen a moléculas de glucosa. Produce un
aumento de la concentración de la glucosa en sangre.
El papel de la somatostatina secretada por el páncreas
todavía no se conoce bien, parece regular la secreción de
glucagón, insulina y péptido pancréatico (inhibiéndola,
posiblemente por acción paracrina)
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La secreción de insulina y
glucagón está regulada por
la concentración plasmática
de glucosa (glucemia) y en
menor medida por los
aminoácidos.
Mantiene los niveles de
glucosa entre 50mg/100ml
(en ayunas) y 170 mg/100ml
(después de comer).
- Alta glucemia: daña
tejidos como en Diabetes
Mellitus
- Baja glucemia: no
llega glucosa al cerebro
(coma y muerte)
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GLUCÓLISIS
GLUCOSA desdoblamiento
de glucosa
GLICOSILACIÓN
DE PROTEINAS
(generación de energía:ATP)
SORBITOL
GLUCOGENO
(almacenamiento)
FRUCTOSA
Ocurre cuando la glucosa plasmática
está muy elevada
GLUCOGÉNESIS
(en hígado)
Síntesis de glucógeno
PIRUVATO
Ciclo de
Ácidos Tricarbox
CO2+H2
O
Las cantidades relativas de glucosa almacenadas o utilizadas dependen
de los niveles plasmáticos de glucosa y de las necesidades de glucosa
de los tejidos.
En general se oxida un 35% de la glucosa ingerida (ppalmente en el
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cerebro y el tej muscular) y se almacena un 65%
Principales hormonas pancreáticas
1) Insulina
ES LA UNICA HORMONA HIPOGLUCEMIANTE
Hormona peptídica, se sintetiza como pre-proinsulina
Se almacena en las células beta hasta que tiene que ser
utilizada
La insulina circulante está unida a b-globulina
La insulina permite que las células puedan captar glucosa.
Se une a su R en la membrana. Acopla una proteína
transportadora de glucosa a la membrana de forma que ésta
puede entrar por diferencia de concentración.
Su vida media es corta (10 min) porque se degrada por los
tejidos (hígado, riñones, músculo y tejido adiposo)
Degradación de la Insulina:
- Tejido muscular y graso: proteólisis
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- Hígado: Ruptura puentes disulfuro + proteólisis
Regulación de la Secreción de Insulina
Estímulos primarios:
- Concentraciones de glucosa (80-90 mg/100 ml)
-  Concentraciones de Aa: Leucina
- Ácidos grasos y Cuerpos cetónicos
Potenciadores de la Secreción de Insulina:
- Glucagón
- H Gastrointestinales: secretina, gastrina, CCK
- GIP (péptido liberador de insulina dependiente de glucosa)
- Acetilcolina
Inhibidores de la Secreción de Insulina:
- Catecolaminas (R α-adrenérgicos)
- Somatostatina (o GHIH)
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Regulación de la Secreción de Insulina
 glucosa sangre =  glucosa medio extracelular
Transporte de glucosa =  glucosa en el interior de la célula b
Despolarización
de la membrana
de la célula b
 entrada Ca2+
extracelular
Por canales de Ca
dependientes de V
 Ca2+ intracelular
Movimiento en los gránulos
Fusión de membranas
(exocitosis)
Insulina
30
31
La hormona insulina se une a su receptor y promueve la inserción
de muchas copias de transportadores de glucosa en la membrana
plasmática de ciertas células. Mayor Nº transportadores, las32células
captan más glucosa
Efectos Fisiológicos de la Insulina
“Estimula los procesos anabólicos e inhibe los catabólicos”
GLUCOSA ( captación)
GLUCÓGENO (
ÁCIDOS GRASOS
TRIGLICÉRIDOS (
AMINOÁCIDOS ( captación)
PROTEÍNAS (
glucogénesis)
lipogénesis
lipólisis)
síntesis)
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Principales hormonas pancreáticas
2) Glucagón
Hormona polipeptídica, se sintetiza como proglucagón
Hormona hiperglucemiante (actúa aumentando los niveles
plasmáticos de glucosa)
Sintetizada y almacenada por las células alfa de los islotes,
liberada por exocitosis
Vida media en plasma muy breve (6 min).
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Regulación de la Secreción de Glucagón
Estímulo primario: hipoglucemia
Estímulos secundarios:
Hormonas: GHRH y CCK
Aumento de Aa en sangre: Arginina y alanina
Comidas ricas en proteínas
Ayuno y ejercicio físico
Actividad nerviosa simpática (R β-adrenérgicos) y parasimpática
Inhibidores: hiperglucemia
Somatostatina
Aumento de Ácidos grasos libres
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Efectos Metabólicos del Glucagón
1) Sobre el Metabolismo de Glúcidos:  Glucemia
1º Promueve la Glucogenólisis Hepática (deg. glucógeno)
2º Promueve la Gluconeogénesis Hepática
3º Inhibe la Glucólisis (deg. glucosa)
4º Inhibe la Glucogénesis (sint. glucógeno)
2) Sobre el Metabolismo de Lípidos:
Promueve la lipólisis: hidrólisis de Triglicéridos
3) Sobre el Metabolismo de Proteínas:
Promueve la Gluconeogénesis:  captación hepática de Aa
aminoglucogénicos
En resumen: el glucagón tiene efectos CATABÓLICOS
sobre el metabolismo
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Regulación de la secreción de insulina y glucagón
comida
glucosa
Células a
Células b
GLUCAGON
Captación y utilización
celular de la glucosa
INSULINA
glucosa
ayuno
glucosa
Células a
Células b
GLUCAGON
INSULINA
Captación y utilización
celular de la glucosa
gluconeogènesis
glucogenolisis
glucosa
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Absorción
de la comida
( glucosa)
Insulina
glucagón
Cociente
Insulina/
glucagón
Formación de
glucógeno, grasa
y proteína
Sangre:
glucosa
Aminoácidos
Ac. Grasos
Cuerpos cetónicos
metabolismo
Ayuno
( glucosa)
Insulina
glucagón
Cociente
Insulina/
glucagón
Hidrólisis de
glucógeno, grasa
y proteína
+
Gluconeogénesis
y cetogénesis
Sangre:
glucosa
Aminoácidos
Ac. Grasos
Cuerpos cetónicos
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ALTERACIONES DE LA SECRECION DE INSULINA
1) Diabetes Mellitus: Secreción insuficiente de
insulina, o falta de reactividad a la misma (resistencia)
Elevación crónica de la glucosa sanguínea y se elimina por
orina (glucosuria) (Mellitus; miel)/ Diabetes ( micción frecuente).
Poliuria, sed (polidipsia) y pérdida de peso
Secreción insuficiente de insulina por los islotes
pancreáticos o incapacidad de la insulina secretada
de accionar el transporte de glucosa
Hay dos tipos:
DM dependiente de insulina tipo I ( las células beta no
segregan insulina porque son destruidas, de manera
autoinmune). La insulina se aporta exógenamente
DM no insulino dependiente tipo II (personas de edad
avanzada, se produce por pérdida de sensibilidad a la hormona.
Se soluciona con dieta).
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Prueba de tolerancia oral a la glucosa
diabético
normal
glucosa
1
2 3 4 5
Tiempo(h)
Administración de 75 g de glucosa disuelta en agua en ayunas
40
Diabetes tipo I
Déficit de insulina
Aumento
glucogenolisis
hepática
Aumento
gluconeogénesis
hepática
Disminución
de la utilización
de glucosa
Hiperglucemia
Aumento
cetogénesis
hepática
Aumento
lipólisis
Disminución
de la utilización
de cetonas
Hipercetonemia
Diuresis osmótica
(agua, sodio, fosfato,
potasio y calcio)
Deshidratación
Reducción del volumen
Hipotensión
Acidosis metabólica
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Diabetes tipo II
Las células beta sintetizan insulina pero no es eficaz para transportar la glucosa
al interior celular
Resistencia a la insulina. Necesitan mayores concentraciones de
insulina para mantener la tasa de glucemia
Se complica con la obesidad, disminuye la sensibilidad a la insulina
Una DMII crónica también presenta disminución de insulina
Se suele controlar con dieta y ejercicio (el ejercicio aumenta la sensibilidad a la insulina
Problemas si no se controla: Gangrena o úlceras, Problemas vasculares (aterosclerosis
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ALTERACIONES DE LA SECRECION DE INSULINA
2) Hipoglucemia: secreción excesiva de insulina
Una persona con DM tipo I depende de la insulina para no tener
hiperglucemia y cetoacidosis. Una sobredosis puede causar coma por
hipoglucemia y también poca puede causar coma como consecuencia de la
cetoacidosis
- Hipoglucemia reactiva (mucha insulina después de comer):
Temblor, hambre, debilidad, visión borrosa y confusión mental
Tratamiento, comer en dosis pequeñas y aumentar los hidratos de carbono
- Hipoglucemia no reactiva:
Hambre
Taquicardia
Sudoración palidez y ansiedad
Cefaleas, dificultad de concentración
Confusión irritabilidad
Convulsiones y coma
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