UNIVERSIDAD CENTRAL DE NICARAGUA (UCN) CAMPUS ESTELI FISIOLOGIA I DOCENTE: DR. RICARDO RIVERA CONTENIDO Introducción Sistema Endocrino Características generales de las hormonas Establecer los principales elementos que componen al sistema endocrino OBJETIVOS Identificar las características que presentan los distintos tipos de hormonas Introducción a la endocrinología • Las múltiples actividades de las células, los tejidos y los órganos del cuerpo están coordinadas mediante la interacción de diversos tipos de mensajeros químicos. • Y estos mensajeros pueden ser de los siguientes tipos: Tipos de mensajeros Neurotransmisores Hormonas endocrinas Hormonas Neuroendocrinas Hormonas paracrinas Hormonas autocrinas Citocinas • Los múltiples sistemas hormonales del cuerpo intervienen en la regulación de casi todas las funciones del mismo, incluidos: Metabolismo Crecimiento Desarrollo Equilibrio hidroelectrolítico Reproducción Comportamiento Glándula/tejido Hormonas Funciones principales Estructura química Hipotálamo Hormona liberadora de tirotropina Estimula la secreción de tirotropina y prolactina Péptido Hormona liberadora de corticotropina Estimula la liberación de corticotropina Péptido Hormona liberadora de hormona del crecimiento Estimula la liberación de hormona del crecimiento Péptido Hormona inhibidora de hormona del crecimiento Inhibe la liberación de hormona del crecimiento Péptido Hormona liberadora de gonadotropina Induce la liberación de hormona luteinizante y foliculoestimulante Péptido Factor inhibidor de prolactina y dopamina Inhibe la liberación de prolactina Amina Glándula/tejido Hormonas Funciones principales Estructura química Adenohipófisis Hormona del crecimiento Estimula la síntesis de proteínas y el crecimiento de todas las celulas y tejidos Péptido Hormona estimulante del tiroides Estimula la síntesis y secreción de las hormonas tiroideas (T3, T4) Péptido Corticotropina Estimula la síntesis y secreción de hormonas corticosuprarrenales Péptido Prolactina Favorece el desarrollo de la mama femenina y la secreción de leche Péptido Glándula/tejido Hormonas Funciones principales Estructura química Adenohipófisis Hormona estimulante del folículo Induce el crecimiento de los folículos del ovario y la maduración de los espermatozoides Péptido Hormona luteinizante Estimula la síntesis de testosterona, estimula la ovulación y la síntesis de estrógenos y progesterona Péptido Hormona antidiurética Induce la reabsorción de agua por los riñones, induce vasocontriccion y aumento de la presión arterial Péptido Oxitocina Estimula la eyección de la leche en las mamas, y las contracciones uterinas Péptido Neurohipófisis Glándula/tejido Hormonas Funciones principales Estructura química Tiroides Triyodotironina y Tiroxina Incrementa la velocidad de la reacciones químicas casi todas las celulas, y por tanto el índice metabólico Amina Calcitonina Favorece el deposito de calcio en los huesos y reduce la concentración de iones calcio en el liquido extracelular Péptido Cortisol Múltiples funciones en el control y metabolismo de las proteínas, lípidos y grasas Esteroide Aldosterona Incrementa la reabsorción de sodio a nivel renal, ya la secreción de potasio y de iones hidrogeno Esteroide Corteza suprarrenal Glándula/tejido Hormonas Funciones principales Estructura química Medula suprarrenal Noradrenalina, adrenalina Los mismos efectos que la estimulación simpática Amina Páncreas Insulina (celulas B) Favorece el paso de glucosa al interior de muchas celulas y de esta manera controla el metabolismo de los carbohidratos Péptido Glucagón (celulas A) Incrementa la síntesis y liberación de glucosa desde el hígado a los líquidos corporales Péptido Hormona paratiroidea Controla la concentraciones de iones calcio en el suero por aumento de su absorción intestinal y renal, y liberación de los huesos Péptido Paratiroides Glándula/tejido Hormonas Funciones principales Estructura química Testículos Testosterona Favorece el desarrollo de aparato reproductor masculino y de las características sexuales secundarias del hombre Esteroide Ovarios Estrógeno Estimula el crecimiento y desarrollo de aparato reproductor femenino, de la mama femenina y características sexuales femeninas Esteroide Progesterona Favorece el desarrollo del aparato excretor de la mama Esteroide Glándula/tejido Hormonas Funciones principales Estructura química Placenta Gonadotropina coriónica humana Favorece el crecimiento del cuerpo lúteo y la secreción de este de estrógenos y progesterona Péptido Estrógenos Véanse las acciones de los estrógenos ováricos Esteroide Progesterona Véanse las acciones de la progesterona ovárica Esteroide Somatoma motropina Posiblemente ayuda a favorecer el desarrollo de algunos tejidos fetales y de las mamas de la gestante Péptido Glándula/tejido Hormonas Funciones principales Estructura química Riñón Renina Cataliza la conversión de angiotensinógeno en angiotensina Péptido Dihidroxicolecalciferol Incrementa la absorción intestinal de calcio y la mineraliza dentro del hueso Esteroide Eritropoyetina Incrementa la producción de eritrocitos Péptido Péptido natriurético auricular Incrementa la excreción de sodio por los riñones y disminuye la presión arterial Péptido Corazón Glándula/tejido Hormonas Funciones principales Estructura química Estomago Gastrina Estimula la secreción de acido clorhídrico por las celulas parietales Péptido Intestino delgado Secretina Estimula la secreción de agua y bicarbonato en las celulas acinares del páncreas Péptido Colecistocinina Estimula la contracción de la vesícula biliar y la liberación de enzimas pancreáticas Péptido Estructura química y síntesis de las hormonas Existen tres clases generales de hormonas: Proteínas y polipéptidos Esteroides Derivados del aminoácido tirosina Proteínas y polipéptidos • Casi todas las hormonas del organismo son polipéptidos y proteínas. Su tamaño oscila desde el de un pequeño polipéptido hasta el de proteínas. ¿Qué diferencia un polipéptido de una proteína? • Los polipéptidos con 100 o más aminoácidos se denominan proteínas, mientras que aquellos que cuentan con menos de 100 reciben el nombre de péptidos. Las hormonas proteicas y peptídicas se sintetizan en el componente rugoso del retículo endoplásmico de las distintas células endocrinas, de la misma forma que las demás proteínas. Se sintetizan como proteínas de gran tamaño (prehormonas) Las vesículas se almacenan en el citoplasmas con hormonas en su interior con actividad Se escinden en el retículo endoplasmático (prohormonas) Las enzimas de las vesículas dividen las prohormonas en hormonas mas pequeñas Pasan al Aparato de Golgi Se encapsulan en vesículas secretoras Las hormonas se liberan por exocitosis • En muchos casos, el estímulo de la exocitosis es el incremento de la concentración de calcio del citosol, provocado por la despolarización de la membrana plasmática. Las hormonas esteroideas • La estructura química de las hormonas esteroideas se asemeja a la del colesterol y, en la mayoría de los casos, las hormonas se sintetizan a partir de este. • Son liposolubles y están formadas por tres anillos de ciclohexilo y un anillo de ciclopentilo. • Aunque las células endocrinas secretoras de esteroides apenas almacenan hormona, tras un estímulo adecuado pueden movilizar con rapidez los grandes depósitos de ésteres de colesterol de las vacuolas del citoplasma para la síntesis de esteroides. Las hormonas amínicas • Los dos grupos de hormonas derivadas de la tirosina, las sintetizadas en la glándula tiroidea y en la médula suprarrenal, se forman gracias a la acción de las enzimas situadas en el citoplasma de las células glandulares. Secreción, transporte y aclaramiento de las hormonas de la sangre Secreción hormonal Adrenalina Noradrenalina Su acción dura segundos o minutos Diferencias entre la secreción y duración de algunas hormonas Tiroxina Hormona del crecimiento Su acción dura meses • Las concentraciones de las hormonas necesarias para controlar casi todas las funciones metabólicas y endocrinas son increíblemente reducidas. El control hormonal se realiza por retroalimentación negativa • La hormona (o uno de sus productos) ejerce un efecto de retroalimentación negativa con el fin de impedir una secreción excesiva de la hormona o su hiperactividad en el tejido efector. • La variable controlada no es la velocidad de secreción de la hormona, sino el grado de actividad en el tejido efector. • Además del control por retroalimentación negativa y positiva de la secreción hormonal, la liberación de hormonas está sometida a variaciones periódicas que dependen de los cambios de estación, de las distintas etapas del desarrollo y del envejecimiento, del ciclo diurno (circadiano) o del sueño. Ejemplo: La hormona del crecimiento aumenta su secreción durante el sueño. • Pueden existir casos de retroalimentación positiva en el control de las secreción hormonal, como sucede con la hormona luteinizante… Péptidos y catecolaminas Hormonas esteroideas Son hidrosolubles La mayor parte de ellas se encuentran unidas a proteínas plasmáticas Se transportan por el plasma de donde difunden a las celulas efectoras Menos del 10% se encuentra libre… Mientras están unidad a proteínas no difunden bien «Aclaramiento» de las hormonas de la sangre Se conocen dos factores que pueden aumentar o disminuir la concentración de una hormona en la sangre. • El primero de ellos consiste en el ritmo de secreción hormonal hacia la sangre. • El segundo es la velocidad de aclaramiento hormonal de la sangre, que recibe el nombre de tasa de aclaramiento metabólico y, de ordinario, se expresa como el número de mililitros de plasma que se limpian de la hormona por minuto. Tasa de aclaramiento general 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑝𝑎𝑟𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 ℎ𝑜𝑟𝑚𝑜𝑛𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑚𝑎 • 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 ℎ𝑜𝑟𝑚𝑜𝑛𝑎 • Las hormonas se «eliminan» del plasma de diversas maneras: • • • • Destrucción metabólica por los tejidos Unión a los tejidos Excreción hepática por la bilis Excreción renal hacia la orina. • Las hormonas que se encuentran unidas a las proteínas plasmáticas se eliminan de la sangre con una velocidad mucho menor y a veces permanecen en la circulación durante varias horas o incluso días. • La semivida de los esteroides suprarrenales en la circulación oscila entre 20 y 100 min, mientras que la semivida de las hormonas tiroideas unidas a proteínas asciende a 1-6 días. Receptores de hormonas y su activación La acción de una hormona comienza con su unión a un receptor específico de la célula efectora. Cuando la hormona se combina con su receptor, esta acción desencadena una cascada de reacciones en la célula. Los receptores hormonales son proteínas de gran tamaño y cada célula estimulada posee habitualmente entre 2.000 y 100.000 receptores • Los distintos tipos de receptores hormonales encuentran de ordinario en los siguientes lugares: se En el citoplasma celular En el núcleo celular Hormonas proteicas y peptídicas Esteroides Receptores de hormonas tiroideas Catecolaminas Cortisol, Aldosterona, etc. T3, T4 En o sobre la superficie de la membrana celular En casi todos los casos, la hormona ejerce su acción sobre el tejido efector formando en primer lugar un complejo hormona-receptor. La formación de este complejo altera la función del propio receptor que, al activarse, inicia los efectos hormonales. • Conviene dar algunos ejemplos de los distintos tipos de interacción para explicar este proceso. Receptores unidos a canales iónicos Receptores hormonales unidos a la proteína G Receptores hormonales unidos a enzimas Receptores hormonales intracelulares y activación de los genes Sistema del segundo mensajero adenilato ciclasa-AMPc GRACIAS