El sistema endocrino está formado por una serie de
glándulas que liberan un tipo de sustancias llamadas hormonas; es decir, es el
sistema de las glándulas de secreción interna o glándulas endocrinas.
Una hormona es una sustancia química que se sintetiza en una glándula de secreción
interna y ejerce algún tipo de efecto fisiológico sobre otras células hasta las
que llega por vía sanguínea.
Las hormonas actúan
como mensajeros químicos y sólo ejercerán su acción sobre aquellas células que
posean en sus membranas los receptores específicos (son las células diana o
blanco).
Las glándulas
endocrinas más importantes son:la epífisis o pineal, el hipotálamo, la
hipófisis, la tiroides, las paratiroides, el páncreas, las suprarrenales, los
ovarios, los testículos.
Mecanismos
bioquímicos de acción hormonal
En el organismo
humano existen las Células diana, también llamadas células blanco, células
receptoras o células efectoras, poseen receptores específicos para las hormonas
en su superficie o en el interior.
Cuando la hormona,
transportada por la sangre, llega a la célula diana y hace contacto con
el receptor “como una llave con una cerradura“, la célula es impulsada a
realizar una acción específica según el tipo de hormona de que se trate:
• Las hormonas
esteroideas, gracias a su naturaleza lipídica, atraviesan fácilmente las
membranas de las células diana o células blanco, y se unen a las moléculas
receptoras de tipo proteico, que se encuentran en el citoplasma.
De esta manera llegan
al núcleo, donde parece que son capaces de hacer cesar la inhibición a que
están sometidos algunos genes y permitir que sean transcritos. Las moléculas de
ARNm originadas se encargan de dirigir en el citoplasma la síntesis de unidades
proteicas, que son las que producirán los efectos fisiológicos hormonales.
• Las hormonas
proteicas, sin embargo, son moléculas de gran tamaño que no pueden entrar
en el interior de las células blanco, por lo que se unen a "moléculas
receptoras" que hay en la superficie de sus membranas
plasmáticas, provocando la formación de un segundo mensajero, el
AMPc, que sería el que induciría los cambios pertinentes en la célula al
activar a una serie de enzimas que producirán el efecto metabólico deseado.
Control hormonal
La producción de
hormonas está regulada en muchos casos por un sistema de retroalimentación o
feed-back negativo, que hace que el exceso de una hormona vaya seguido de una
disminución en su producción.
Se puede considerar
el hipotálamo, como el centro nervioso "director" y
controlador de todas las secreciones endocrinas. El hipotálamo segrega
neurohormonas que son conducidas a la hipófisis. Estas neurohormonas estimulan
a la hipófisis para la secreción de hormonas trópicas (tireotropa,
corticotropa, gonadotropa).
Estas hormonas son
transportadas a la sangre para estimular a las glándulas
correspondientes (tiroides, corteza suprarrenal y gónadas) y serán
éstas las que segreguen diversos tipos de hormonas (tiroxina,
corticosteroides y hormonas sexuales, respectivamente ), que
además de actuar en el cuerpo, retroalimentan la hipófisis y el hipotálamo para
inhibir su actividad y equilibran las secreciones respectivas de estos dos
órganos y de la glándula destinataria.
Los órganos
endocrinos también se denominan glándulas sin conducto o glándulas endocrinas,
debido a que sus secreciones se liberan directamente en el torrente sanguíneo,
mientras que las glándulas exocrinas liberan sus secreciones sobre la
superficie interna o externa de los tejidos cutáneos, la mucosa del estómago o el revestimiento de los
conductos pancreáticos.
Las hormonas
secretadas por las glándulas endocrinas regulan el crecimiento, desarrollo y
las funciones de muchos tejidos, y coordinan los procesos metabólicos del
organismo.
Los tejidos que
producen hormonas se pueden clasificar en tres grupos: glándulas endocrinas,
cuya función es la producción exclusiva de hormonas; glándulas endo-exocrinas,
que producen también otro tipo de secreciones además de hormonas; y ciertos
tejidos no glandulares, como el tejido nervioso del sistema nervioso autónomo,
que produce sustancias parecidas a las hormonas.
Hipófisis
La hipófisis, está
formada por tres lóbulos: el anterior, el intermedio, que en los primates sólo
existe durante un corto periodo de la vida, y el posterior. Se localiza en la
base del cerebro y se ha denominado la "glándula principal". Los
lóbulos anterior y posterior de la hipófisis segregan hormonas diferentes.
1. El lóbulo anterior
o adenohipófisis. Produce dos tipos de hormonas:
Hormonas trópicas; es decir, estimulantes, ya que
estimulan a las glándulas correspondientes.
• TSH o
tireotropa: regula la secreción de tiroxina por la tiroides
• ACTH o
adrenocorticotropa:controla la secreción de las hormonas de las cápsulas
suprarrenales.
• FSH o
folículo estimulante: provoca la secreción de estrógenos por los ovarios y la
maduración de espermatozoides en los testículos.
• LH o
luteotropina: 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.
• STH o
somatotropina, conocida como "hormona del crecimiento", ya que es
responsable del control del crecimiento de huesos y cartílagos.
• PRL o
prolactina: estimula la secreción de leche por las glándulas mamarias tras el
parto.
2. El lóbulo medio
segrega una hormona, la MSH o estimulante de los melonóforos, estimula la
síntesis de melanina y su dispersión por la célula.
3. 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:
Actúa sobre los músculos del útero, estimulando las contracciones durante el
parto. Facilita la salida de la leche como respuesta a la succión.
• Vasopresina:
Es una hormona antidiurética, favoreciendo la reabsorción de agua a través de
las nefronas.
El hipotálamo,
porción del cerebro de donde deriva la hipófisis, secreta una hormona
antidiurética (que controla la excreción de agua) denominada vasopresina, que
circula y se almacena en el lóbulo posterior de la hipófisis. La vasopresina
controla la cantidad de agua excretada por los riñones e incrementa la presión
sanguínea. El lóbulo posterior de la hipófisis también almacena una hormona
fabricada por el hipotálamo llamada oxitocina. Esta hormona estimula las
contracciones musculares, en especial del útero, y la excreción de leche por
las glándulas mamarias.
La secreción de tres
de las hormonas de la hipófisis anterior está sujeta a control hipotalámico por
los factores liberadores: la secreción de tirotropina está estimulada por el
factor liberador de tirotropina (TRF), y la de hormona luteinizante, por la
hormona liberadora de hormona luteinizante (LHRH).
La dopamina elaborada
por el hipotálamo suele inhibir la liberación de prolactina por la hipófisis
anterior. Además, la liberación de la hormona de crecimiento se inhibe por la
somatostatina, sintetizada también en el páncreas. Esto significa que el
cerebro también funciona como una glándula.
Glándulas
suprarrenales
Son dos pequeñas
glándulas situadas sobre los riñones. Se distinguen en ellas dos zonas: la corteza en
el exterior y la médula que ocupa la zona central.
1. Corteza: Formada por tres capas, cada una
segrega diversas sustancias hormonales.
• La capa
más externa segrega los mineralocorticoides, que regulan el
metabolismo de los iones. Entre ellos destaca la aldosterona, cuyas funciones
más notables son facilitar la retención de agua y sodio, la eliminación de
potasio y la elevación de la tensión arterial.
• La capa
intermedia elabora los glucocorticoides. El más importante es la
cortisona,cuyas funciones fisiológicas principales consisten en la formación de
glúcidos y grasas a partir de los aminoácidos de las proteinas, por lo que
aumenta el catabolismo de proteinas. Disminuyen los linfocitos y eosinófilos.
Aumenta la capacidad de resistencia al estrés.
• La capa
más interna, segrega andrógenocorticoides, que están íntimamente
relacionados con los caracteres sexuales. Se segregan tanto hormonas femeninas
como masculinas, que producen su efecto fundamentalmente antes de la pubertad
para, luego, disminuir su secreción.
2. Médula: Elabora las hormonas, adrenalina
y noradrenalina. Influyen sobre el metabolismo de los glúcidos, favoreciendo la
glucógenolisis, con lo que el organismo puede disponer en ese momento de una
mayor cantidad de glucosa; elevan la presión arterial, aceleran los latidos del
corazón y aumentan la frecuencia respiratoria. Se denominan también
"hormonas de la emoción" porque se producen abundantemente en
situaciones de estrés, terror, ansiedad, etc, de modo que permiten salir
airosos de estos estados. Sus funciones se pueden ver comparadamente en el
siguiente cuadro:
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Adrenalina
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Noradrenalina
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Incremento de la fuerza y frecuencia de la
contracción cardíaca
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Incremento de la fuerza y frecuencia de la
contracción cardíaca
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Dilatación de los vasos coronarios
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Dilatación de los vasos coronarios
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Vasodilatación general
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Vasoconstricción general
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Incremento del gasto cardíaco
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Descenso del gasto cardíaco
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Incremento de la glucogenolisis
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Incremento de la glucogenolisis
(en menor proporción) |
Tiroides
La tiroides también
secreta una hormona denominada calcitonina, que disminuye los niveles de calcio
en la sangre e inhibe su reabsorción ósea.La tiroides es una
glándula bilobulada situada en el cuello. Las hormonas tiroideas, la tiroxina y
la triyodotironina aumentan el consumo de oxígeno y estimulan la tasa de
actividad metabólica, regulan el crecimiento y la maduración de los tejidos del
organismo y actúan sobre el estado de alerta físico y mental.
Glándulas
paratiroides
Las glándulas
paratiroides se localizan en un área cercana o están inmersas en la glándula
tiroides. La hormona paratiroidea o parathormona regula los niveles sanguíneos
de calcio y fósforo y estimula la reabsorción de hueso.
Las gónadas
Las gónadas
(testículos y ovarios) son glándulas mixtas que en su secreción externa
producen gametos y en su secreción interna producen hormonas que ejercen su
acción en los órganos que intervienen en la función reproductora.
Cada gónada produce
las hormonas propias de su sexo, pero también una pequeña cantidad de las del
sexo contrario. El control se ejerce desde la hipófisis.
Ovarios: Los ovarios son los órganos femeninos
de la reproducción, o gónadas femeninas. Son estructuras pares con forma de
almendra situadas a ambos lados del útero. Los folículos ováricos producen
óvulos, o huevos, y también segregan un grupo de hormonas denominadas
estrógenos, necesarias para el desarrollo de los órganos reproductores y de las
características sexuales secundarias, como distribución de la grasa, amplitud
de la pelvis, crecimiento de las mamas y vello púbico y axilar.
La progesterona
ejerce su acción principal sobre la mucosa uterina en el mantenimiento del
embarazo. También actúa junto a los estrógenos favoreciendo el crecimiento y la
elasticidad de la vagina. Los ovarios también elaboran una hormona llamada
relaxina, que actúa sobre los ligamentos de la pelvis y el cuello del útero y
provoca su relajación durante el parto, facilitando de esta forma el
alumbramiento.
Testículos: Las gónadas masculinas o testículos son
cuerpos ovoideos pares que se encuentran suspendidos en el escroto. Las células
de Leydig de los testículos producen una o más hormonas masculinas, denominadas
andrógenos. La más importante es la testosterona, que estimula el desarrollo de
los caracteres sexuales secundarios, influye sobre el crecimiento de la
próstata y vesículas seminales, y estimula la actividad secretora de estas
estructuras. Los testículos también contienen células que producen gametos
masculinos o espermatozoides.
Páncreas
La mayor parte del
páncreas está formado por tejido exocrino que libera enzimas en el duodeno. Hay
grupos de células endocrinas, denominados islotes de Langerhans, distribuidos
por todo el tejido que secretan insulina y glucagón.
La insulina actúa
sobre el metabolismo de los hidratos de carbono, proteínas y grasas, aumentando
la tasa de utilización de la glucosa y favoreciendo la formación de proteínas y
el almacenamiento de grasas. El glucagón aumenta de forma transitoria los niveles
de azúcar en la sangre mediante la liberación de glucosa procedente del hígado.
Placenta
La placenta, un
órgano formado durante el embarazo a partir de la membrana que rodea al feto,
asume diversas funciones endocrinas de la hipófisis y de los ovarios que son
importantes en el mantenimiento del embarazo.
Secreta la hormona
denominada gonadotropina coriónica (o gonadotrofina) ,
sustancia presente en la orina durante la gestación y que constituye la base de
las pruebas de embarazo.
La placenta produce progesterona y estrógenos, somatotropina
coriónica(una hormona con algunas de las características de la hormona del
crecimiento), lactógeno placentario y hormonas
lactogénicas.
Otros órganos
Otros tejidos del
organismo producen hormonas o sustancias similares. Los riñones secretan un
agente denominado renina que activa la hormona angiotensina elaborada en el
hígado. Esta hormona eleva a su vez la tensión arterial, y se cree que es
provocada en gran parte por la estimulación de las glándulas suprarrenales.
Los riñones también
elaboran una hormona llamada eritropoyetina, que estimula la producción de
glóbulos rojos por la médula ósea.
El tracto
gastrointestinal fabrica varias sustancias que regulan las funciones del
aparato digestivo, como la gastrina del estómago, que estimula la secreción
ácida, y la secretina y colescistoquinina del intestino delgado, que estimulan
la secreción de enzimas y hormonas pancreáticas. La colecistoquinina provoca también
la contracción de la vesícula biliar.
En la década de 1980,
se observó que el corazón también segregaba una hormona, llamada factor
natriurético auricular, implicada en la regulación de la tensión arterial y del
equilibrio hidroelectrolítico del organismo.
La confusión sobre la
definición funcional del sistema endocrino se debe al descubrimiento de que
muchas hormonas típicas se observan en lugares donde no ejercen una actividad
hormonal. La noradrenalina está presente en las terminaciones nerviosas, donde
trasmite los impulsos nerviosos.
Los componentes del
sistema renina-angiotensina se han encontrado en el cerebro, donde se
desconocen sus funciones. Los péptidos intestinales gastrina, colecistoquinina,
péptido intestinal vasoactivo (VIP) y el péptido inhibidor gástrico (GIP) se
han localizado también en el cerebro. Las endorfinas están presentes en el
intestino, y la hormona del crecimiento aparece en las células de los islotes
de Langerhans. En el páncreas, la hormona del crecimiento parece actuar de
forma local inhibiendo la liberación de insulina y glucagón a partir de las
células endocrinas.
Metabolismo hormonal
Las hormonas
conocidas pertenecen a tres grupos químicos: proteínas, esteroides y aminas.
Aquellas que
pertenecen al grupo de las proteínas o polipéptidos incluyen las hormonas
producidas por la hipófisis anterior, paratiroides, placenta y páncreas.
En el grupo de
esteroides se encuentran las hormonas de la corteza suprarrenal y las gónadas.
Las aminas son
producidas por la médula suprarrenal y la tiroides.
La síntesis de
hormonas tiene lugar en el interior de las células y, en la mayoría de los
casos, el producto se almacena en su interior hasta que es liberado en la
sangre. Sin embargo, la tiroides y los ovarios contienen zonas especiales para
el almacenamiento de hormonas.
La liberación de las
hormonas depende de los niveles en sangre de otras hormonas y de ciertos
productos metabólicos bajo influencia hormonal, así como de la estimulación
nerviosa.
La producción de las
hormonas de la hipófisis anterior se inhibe cuando las producidas por la
glándula diana (target) particular, la corteza suprarrenal, la tiroides o
las gónadas circulan en la sangre. Por ejemplo, cuando hay una cierta cantidad
de hormona tiroidea en el torrente sanguíneo la hipófisis interrumpe la
producción de hormona estimulante de la tiroides hasta que el nivel de hormona
tiroidea descienda. Por lo tanto, los niveles de hormonas circulantes se
mantienen en un equilibrio constante.
Este mecanismo, que
se conoce como homeostasis o realimentación negativa, es
similar al sistema de activación de un termostato por la temperatura de una
habitación para encender o apagar una caldera.
La administración
prolongada procedente del exterior de hormonas adrenocorticales, tiroideas o
sexuales interrumpe casi por completo la producción de las correspondientes
hormonas estimulantes de la hipófisis, y provoca la atrofia temporal de las
glándulas diana. Por el contrario, si la producción de las glándulas diana es
muy inferior al nivel normal, la producción continua de hormona estimulante por
la hipófisis produce una hipertrofia de la glándula, como en el bocio por
déficit de yodo.
La liberación de
hormonas está regulada también por la cantidad de sustancias circulantes en
sangre, cuya presencia o utilización queda bajo control hormonal.
Los altos niveles de
glucosa en la sangre estimulan la producción y liberación de insulina mientras
que los niveles reducidos estimulan a las glándulas suprarrenales para producir
adrenalina y 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 la
tiroides.
La función endocrina
está regulada también por el sistema nervioso, como lo demuestra la respuesta
suprarrenal al estrés.
Los distintos órganos
endocrinos están sometidos a diversas formas de control nervioso. La médula
suprarrenal y la hipófisis posterior son glándulas con rica inervación y
controladas de modo directo por el sistema nervioso. Sin embargo, la corteza
suprarrenal, la tiroides y las gónadas, aunque responden a varios estímulos
nerviosos, carecen de inervación específica y mantienen su función cuando se
trasplantan a otras partes del organismo. La hipófisis anterior tiene
inervación escasa, pero no puede funcionar si se trasplanta.
Se desconoce la forma
en que las hormonas ejercen muchos de sus efectos metabólicos y morfológicos.
Sin embargo, se piensa que los efectos sobre la función de las células se deben
a su acción sobre las membranas celulares o enzimas, mediante la regulación de
la expresión de los genes o mediante el control de la liberación de iones u
otras moléculas pequeñas.
Aunque en apariencia
no se consumen o se modifican en el proceso metabólico, las hormonas pueden ser
destruidas en gran parte por degradación química. Los productos hormonales
finales se excretan con rapidez y se encuentran en la orina en grandes
cantidades, y también en las heces y el sudor.
Ciclos endocrinos
El sistema endocrino
ejerce un efecto regulador sobre los ciclos de la reproducción, incluyendo el
desarrollo de las gónadas, el periodo de madurez funcional y su posterior
envejecimiento, así como el ciclo menstrual y el periodo de
gestación. El patrón cíclico del estro, que es el periodo durante el cual es
posible el apareamiento fértil en los animales, está regulado también por
hormonas.
La pubertad, la época
de maduración sexual, está determinada por un aumento de la secreción de
hormonas hipofisarias estimuladoras de las gónadas o gonadotropinas, que
producen la maduración de los testículos u ovarios y aumentan la secreción de
hormonas sexuales. A su vez, las hormonas sexuales actúan sobre los órganos
sexuales auxiliares y el desarrollo sexual general.
En la mujer, la
pubertad está asociada con el inicio de la menstruación y de la ovulación. La
ovulación, que es la liberación de un óvulo de un folículo ovárico, se produce
aproximadamente cada 28 días, entre el día 10 y el 14 del ciclo
menstrual en la mujer. La primera parte del ciclo está marcada por el
periodo menstrual, que abarca un promedio de tres a cinco días, y por la
maduración del folículo ovárico bajo la influencia de la hormona
foliculoestimulante procedente de la hipófisis.
Después de la
ovulación y bajo la influencia de otra hormona, la llamada luteinizante, el
folículo vacío forma un cuerpo endocrino denominado cuerpo lúteo, que secreta
progesterona, estrógenos, y es probable que durante el embarazo, relaxina.
La progesterona y los
estrógenos preparan la mucosa uterina para el embarazo. Si éste no se produce,
el cuerpo lúteo involuciona, y la mucosa uterina, privada del estímulo
hormonal, se desintegra y descama produciendo la hemorragia menstrual. El
patrón rítmico de la menstruación está explicado por la relación recíproca
inhibición-estimulación entre los estrógenos y las hormonas hipofisarias
estimulantes de las gónadas.
Si se produce el
embarazo, la secreción placentaria de gonadotropinas, progesterona y estrógenos
mantiene el cuerpo lúteo y la mucosa uterina, y prepara las mamas para la
producción de leche o lactancia. La secreción de estrógenos y progesterona es
elevada durante el embarazo y alcanza su nivel máximo justo antes del
nacimiento. La lactancia se produce poco después del parto, presumiblemente
como resultado de los cambios en el equilibrio hormonal tras la separación de
la placenta.
Con el envejecimiento
progresivo de los ovarios, y el descenso de su producción de estrógenos, tiene
lugar la menopausia. En este periodo la secreción de gonadotropinas aumenta
como resultado de la ausencia de inhibición estrogénica. En el hombre el periodo
correspondiente está marcado por una reducción gradual de la secreción de
andrógenos.
Trastornos de la
función endocrina
Las alteraciones en
la producción endocrina se pueden clasificar como de hiperfunción (exceso de
actividad) o hipofunción (actividad insuficiente). La hiperfunción de una
glándula puede estar causada por un tumor productor de hormonas que es benigno
o, con menos frecuencia, maligno. La hipofunción puede deberse a defectos
congénitos, cáncer, lesiones inflamatorias, degeneración, trastornos de la
hipófisis que afectan a los órganos diana, traumatismos, o, en el caso de
enfermedad tiroidea, déficit de yodo. La hipofunción puede ser también
resultado de la extirpación quirúrgica de una glándula o de la destrucción por
radioterapia.
La hiperfunción de la
hipófisis anterior con sobreproducción de hormona del crecimiento provoca en
ocasiones gigantismo o acromegalia, o si se produce un exceso de producción de
hormona estimulante de la corteza suprarrenal, puede resultar un grupo de síntomas
conocidos como síndrome de Cushing que incluye hipertensión, debilidad,
policitemia, estrías cutáneas purpúreas, y un tipo especial de obesidad. La
deficiencia de la hipófisis anterior conduce a enanismo (si aparece al
principio de la vida), ausencia de desarrollo sexual, debilidad, y en algunas
ocasiones desnutrición grave.
Una disminución de la
actividad de la corteza suprarrenal origina la enfermedad de Addison, mientras
que la actividad excesiva puede provocar el síndrome de Cushing u originar virilismo,
aparición de caracteres sexuales secundarios masculinos en mujeres y niños.
Las alteraciones de
la función de las gónadas afecta sobre todo al desarrollo de los caracteres
sexuales primarios y secundarios.
Las deficiencias
tiroideas producen cretinismo y enanismo en el lactante, y mixedema,
caracterizado por rasgos toscos y disminución de las reacciones físicas y
mentales, en el adulto. La hiperfunción tiroidea (enfermedad de Graves, bocio
tóxico) se caracteriza por abultamiento de los ojos, temblor y sudoración,
aumento de la frecuencia del pulso, palpitaciones cardiacas e irritabilidad
nerviosa.
La diabetes insípida
se debe al déficit de hormona antidiurética, y la diabetes mellitus, a un
defecto en la producción de la hormona pancreática insulina, o puede ser
consecuencia de una respuesta inadecuada del organismo.
Fuente Internet:
www.google.com.ec/search?q=Mecanismos+bioquímicos+de+acción+hormonal&espv
