8. SISTEMA ENDOCRINO
8.1. INTRODUCCIÓN
8.2. MÉTODOS DE CONTROL DEL SISTEMA
ENDOCRINO
8.3. LAS HORMONAS
8.4. ANATOMÍA DEL SISTEMA ENDOCRINO
8.4.1. HIPOTÁLAMO
8.4.2. HIPÓFISIS
8.4.3. TIROIDES
8.4.4. PARATIROIDES
8.4.5. PÁNCREAS
8.4.6. GLÁNDULAS SUPRARRENALES
8.4.7. OVARIOS Y TESTÍCULOS
8.1.
INTRODUCCIÓN
El sistema endocrino es un conjunto de estructuras que segregan hormonas hacia el torrente sanguíneo, que están repartidas por todo el organismo y que controlan todas las funciones del organismo. Forman, junto con el sistema nervioso, los mecanismos de control de las funciones orgánicas. Ambas estructuras tienen el mismo origen porque proceden del ectodermo, e incluso se cree que el sistema endocrino es una extensión del sistema nervioso. Sin embargo, entre ambos sistemas existen diferencias y semejanzas:
SISTEMA ENDOCRINO SISTEMA NERVIOSO Actúa mediante la secreción de
hormonas
Actúa a través de los neurotransmisores
Las hormonas actúan a distancia Los neurotransmisores lo hacen localmente
Pude tardar horas, días o incluso años en responder a un estímulo
La respuesta es inmediata
Las hormonas son transportadas a través del sistema humoral por vía sanguínea
La información viaja por los axones
Cuenta con un mecanismo de
autorregulación No tiene mecanismo de autorregulación
8.2. MECANISMOS DE CONTROL DEL SISTEMA
ENDOCRINO
1-Control cíclico: son variaciones rítmicas en la secreción hormonal que están reguladas por estructuras cerebrales, concretamente por la hipófisis. Son ejemplos de este control el ciclo menstrual y el ritmo circadiano (determina la secreción hormonal a lo largo de las 24 horas del día), de tal manera que unas hormonas se segregan en mayor cantidad durante el día y otras lo hacen coincidiendo con el sueño.
2-Respuesta al medio ambiente: hay determinadas circunstancias que provocan la secreción de hormonas. Así, las situaciones de estrés físico o mental ocasionan un aumento de la secreción de ACTH, responsable del aumento en la secreción de corticoides. Por otra parte, la ingesta de alimentos determina un aumento en la secreción de insulina y de hormonas intestinales y la luz solar también estimula el sistema endocrino, favoreciendo la secreción de estrógenos.
3-Retroalimentación: la mayoría de las glándulas están controladas por otras glándulas superiores (como la hipófisis y esta a su vez por el hipotálamo). Pero este control se ejerce teniendo en cuenta los niveles plasmáticos de las hormonas.
8.3.
LAS HORMONAS
Son sustancias de distinta composición encargadas de realizar las funciones específicas del sistema endocrino. Se les considera los mensajeros del sistem edocrino.
Pueden estar formadas por aminoácidos (tiroxina), péptidos (vasopresina), proteínas de cadena larga (insulina), esteroides (glucocorticoides), ácidos grasos (prostaglandinas) o aminas (adrenalina).
Todas las hormonas tienen una característica común que es su especificidad, puesto que actúan sobre unos órganos llamados diana que tienen receptores específicos, donde únicamente se pueden unir determinadas hormonas. Algunas de estas hormonas una vez que son segregadas por la glándula correspondiente, viajan a través del torrente sanguíneo unidas a proteínas transportadoras. Sin embargo, es la hormona libre la que tiene capacidad para actuar.
Mecanismo de actuación
Cuando las hormonas llegan a la célula diana pueden actuar por tres mecanismos:
1-Unión a un receptor de membrana, luego pasa al interior de la célula y comienza a actuar.
2-Unión a un receptor intracelular: la hormona al llegar a la célula diana atraviesa la membrana por un mecanismo de difusión pasiva y en el interior de la célula se une a un receptor intracelular para poder actuar. 3-Actuación directa: la hormona al llegar a la célula diana entra en su
interior por difusión pasiva y actúa directamente sin necesidad de unirse a ningún receptor.
En la práctica, el sistema endocrino se evalúa midiendo la concentración plasmática y la eliminación urinaria de la hormona correspondiente o de alguno de sus metabolitos, que son los productos resultantes de los procesos metabólicos que sufren las hormonas.
Por otro lado, es necesario valorar la velocidad de secreción de una hormona, la cantidad de hormona libre en el plasma, el estado de los receptores celulares para una hormona y los efectos de esta sobre el órgano blanco u órgano diana:
-por un lado que muchas hormonas se unen a proteínas plasmáticas para ser transportadas y, en la realidad, la parte activa de la hormona es la parte libre.
-por otro lado, no todas las hormonas se segregan en la misma cantidad de manera constante y por ello puede no ser válida una única determinación de forma aislada.
2-Valoración de la eliminación urinaria de los metabolitos: hay que tener en cuenta el momento en el que se recoge la orina ya que algunos metabolitos se eliminan por vía biliar; también hay que tener en cuenta la función renal y, por último, que algunos metabolitos pueden proceder de varias fuentes.
3-Evaluación de la secreción glandular: generalmente para ello se recurre a administrar una hormona marcada radiológicamente y ver su dilución al mezclarse con las que ya existen.
4-Pruebas dinámicas de estimulación e inhibición glandular: son útiles para demostrar la hiper o hipofunción glandular y el mecanismo de retroalimentación. Hay que tener en cuenta la edad, la presencia de otras enfermedades, la toma de algunos medicamentos,...
5-Valoración de los receptores celulares: en ocasiones la glándula está bien y funciona correctamente, sus niveles plasmáticos son adecuados y el sistema de retroalimentación también es correcto, pero no se produce el efecto esperado por la hormona. En estos casos hay que pensar que existe alguna alteración en los receptores celulares finales, como puede ser una resistencia a la actuación de la hormona o la existencia de anticuerpos que bloquean el receptor.
6-Valoración de los efectos de las hormonas en los tejidos 7-Otras pruebas diagnósticas: ecografía, radiografía, TAC,...
8.4. ANATOMÍA DEL SISTEMA ENDOCRINO
El sistema endocrino se puede dividir en dos grandes apartados: -sistema hipotálamo-hipofisiario
-glándulas periféricas: tiroides, paratiroides, páncreas, glándulas suprarrenales, ovarios, testículos y placenta.
SISTEMA HIPOTÁLAMO-HIPOFISIARIO
Se sitúa en el cerebro y por ello forma parte del sistema nervioso central. Se localizan en la base del cerebro y tienen funciones endocrinas y no endocrinas.
8.4.1. HIPOTÁLAMO
El hipotálamo se encuentra en la base del cerebro y se extiende hacia adelante hasta llegar al quiasma óptico (unión en forma de cruz de los dos nervios ópticos). En el hipotálamo se pueden describir varios grupos de neuronas encargadas de segregar hormonas, llamadas factores liberadores que actúan sobre la hipófisis. Estos factores liberadores son:
-TRH o TRF: hormona o factor liberador de las hormonas tiroideas, concretamente de la TSH.
-CRF: factor liberador de la corticotropa.
-LHRH: factor liberador de la LH u hormona luteinizante.
-FSHRH: factor liberador de la FSH u hormona estimulante del folículo. -PRF: factor liberador de la PRL o prolactina.
-PIF: factor inhibidor de la PRL.
-GHRH: factor liberador de la GH u hormona del crecimiento. -MSH: hormona estimulante de la melanina.
-MIF: factor inhibidor de la melanina. -VIP: péptido intestinal vasoactivo.
El hipotálamo tiene funciones endocrinas, debido a la liberación de los factores liberadores citados, y funciones no endocrinas, descritas a continuación:
2. Control de la temperatura: el hipotálamo anterior contiene neuronas sensibles al frío y al calor. El hipotálamo posterior se encarga de la conservación del calor.
3. Regulación del ciclo sueño-vigilia: el hipotálamo anterior contiene el centro del sueño y, por ello, una alteración en este centro ocasiona insomnio. En el hipotálamo posterior está el centro de vigilia y, así, una alteración en este centro produce somnolencia, hipersomnia o narcolepsia.
4. Regulación de la memoria y la conducta: el núcleo ventromedial es el encargado de fijar en la memoria acontecimientos ocurridos recientemente, una alteración de este núcleo produce una amnesia de fijación o amnesia reciente. El núcleo medial controla la conducta y su alteración provoca reacciones de furia. El núcleo lateral también controla la conducta y una alteración en este núcleo provoca apatía. 5. Control de la sed: en el hipotálamo está el centro de producción de la
ADH u hormona antidiurética y, por lo tanto, el centro que controla la sed. Un fallo en la secreción de esta hormona altera la sensación de sed y produce la eliminación de gran cantidad de orina.
6. Función del sistema nervioso autónomo: su alteración provoca paroxismos y epilepsia.
8.4.2. HIPÓFISIS O GLÁNDULA PITUITARIA
Es una glándula del tamaño de un guisante (600 mg)situada sobre el hueso esfenoides, concretamente en una zona denominada silla turca y cerrada por una hoja de la duramadre (diafragma de la silla). Toda la hipófisis se apoya en la cavidad de esta silla y por la parte superior se conecta con el hipotálamo a través del eje o tallo hipotalámico-hipofisiario o sistema porta, de tal manera que el funcionamiento de la hipófisis depende totalmente de las secreciones hipotalámicas. Está en contacto directo con el quiasma óptico, lo cual tiene una gran importancia desde el punto de vista clínico en el caso de tumores hipofisarios.
La arteria hipofisaria superior, procedente de la arteria carótida irriga el tallo hipofisario y la adenohipófisis. El sistema capilar del tallo hipofisario recibe las hormonas reguladoras hipotalámicas a través del sistema venoso de vasos porta.
En la hipófisis se pueden diferenciar tres partes: 1. Hipófisis anterior o adenohipófisis
2. Hipófisis posterior o neurohipófisis
3. Lóbulo intermedio, que sufre un proceso de atrofia durante el desarrollo fetal y sus células emigran hacia la adenohipófisis.
Las hormonas que segrega la hipófisis pueden ser estimulantes o inhibidoras y actúan sobre las glándulas periféricas. Las hormonas segregadas son las siguientes:
Lóbulo anterior o adenohipófisis
Está compuesta por nidos y cordones de células epiteliales que se organizan en una porción distal, una porción intermedia y una porción tuberal. Entre los nidos celulares transcurren capilares llamados sinusoides, hacia los cuales se cretan las hormonas.
GH, hormona del crecimiento o somatotropina
-estimula el crecimiento en longitud del hueso durante la infancia y adolescencia
-estimula el anabolismo porque aumenta la síntesis de proteínas y con ello el crecimiento de los músculos y tejidos blandos
-estimula la lipolisis sobre el tejido graso
-aumenta la glucemia y, por ello, se dice que tiene un efecto diabetógeno.
Está controlada por hormonas hipotalámicas, como la GHRH, que estimula su secreción, y la somatostatina, que inhibe su secreción.
Hay también un control metabólico, puesto que un aumento de la glucemia inhibe la secreción de GH, el aumento de los ácidos grasos libres también inhibe la secreción de GH, pero hay algunos aminoácidos que estimulan su secreción.
PRL o prolactina
Es una hormona que se segrega con oscilaciones periódicas a lo largo del día, siendo más elevada la secreción nocturna. Sus funciones son:
-estimula la producción de leche -estimula el crecimiento mamario
-inhibe el funcionamiento ovárico, por lo que se produce una disminución parcial de la fertilidad.
La regulación de su secreción se realiza a través de una sustancia todavía no muy aclarada, que produce un estímulo a su secreción. Hay otras dos sustancias que inhiben su secreción (dopamina y gaba).
ACTH u hormona corticotropa
Su función es actuar sobre las glándulas suprarrenales estimulando la secreción de glucocorticoides, mineralcorticoides y sexocorticoides. Estas glándulas suprarrenales se localizan en la parte superior de ambos riñones.
Su secreción está controlada por el CRF hipotalámico, que produce una estimulación, y los niveles hipotalámicos de las hormonas correspondientes, que producen una inhibición.
TSH u hormona estimulante del tiroides o tirotrofina
Esta hormona actúa sobre el tiroides estimulando su función, de tal manera que la glándula tiroidea segregará T3 y T4 que participan activamente en el metabolismo.
El control de la secreción de TSH está determinado por la TRF hipotalámica, que estimula su secreción y los niveles plasmáticos de T3 y T4, que la inhiben.
FSH y LH o gonadotropinas
La FSH se llama también hormona estimulante del folículo y la LH hormona estimulante del cuerpo lúteo. Las gonadotropinas actúan sobre los ovarios y los testículos regulando la secreción de estas glándulas y los ciclos sexuales. Concretamente la FSH actúa sobre el ovario favoreciendo la formación del folículo ovárico y sobre el testículo estimulando la maduración de las células de Sertoli, encargadas de la producción de espermatozoides.
El control de la secreción de estas hormonas se realiza a través de la FSH RH y LH RH hipotalámicas, que estimulan la secreción hormonal; inhiben la secreción de estas hormonas los niveles plasmáticos elevados de estrógenos y de testosterona.
Lóbulo intermedio
MSH u hormona estimulante de la melanina o melanotropa
La función de la MSH es facilitar la secreción de melanina en la piel. Su secreción está controlada por las secreciones hipotalámicas.
Se encarga de estimular la contracción de las células mioepiteliales que recubren los alvéolos mamarios y por ello facilita la secreción de la leche. Además, estimula la contracción de la musculatura uterina en la gestante a término para facilitar el parto.
El control de la oxitocina tiene lugar a través de arcos neurohumorales, de tal manera que por un lado la estimulación producida por la succión mamaria estimula la liberación de oxitocina, y de esta manera asegura la salida de la leche. Por otro lado la presión del feto sobre el cuello uterino también estimula la liberación de esta hormona y así favorece el desencadenamiento del parto.
Vasopresina o ADH u hormona antidiurética
Es una hormona encargada de regular la concentración de la orina, puesto que actúa sobre el riñón permitiendo la absorción de una importante cantidad de agua. De esta manera determina la presión sanguínea.
El control de la secreción de ADH se realiza a través de los osmorreceptores, que determinan la concentración y el volumen de los líquidos sanguíneos (aunque principalmente la concentración), estos receptores se encuentran en el hipotálamo. Además hay unos receptores de volumen que están situados en la aurícula izquierda entre el ventrículo izquierdo y la arteria aorta, y en las carótidas. Estos receptores determinan la tensión arterial. En función de la concentración y del volumen todos estos receptores estimularán o inhibirán la secreción de la ADH.
GLÁNDULAS PERIFÉRICAS
8.4.3. TIROIDES
Es una glándula bilobulada, con forma de mariposa, situada en la cara anterior del cuello sobre el cartílago tiroides. Está formada por folículos, que están constituidos por células que rodean un espacio central. En estas células, con el aporte de yodo que circula por el torrente sanguíneo, forman las hormonas tiroideas que son segregadas al interior de estos folículos, de donde pasarán hacia el torrente sanguíneo.
El funcionamiento correcto de la glándula tiroidea precisa del aporte de yodo, si este es insuficiente se formarán pocas hormonas tiroideas y se producirá una situación de hipotiroidismo. Las hormonas tiroideas formadas son la T3 o triyodotironina y T4 o tetrayodotironina o tiroxina; estas hormonas llegan al torrente sanguíneo y en un 99% circulan unidas a la tiroglobulina. Únicamente un 1% circula de forma libre, siendo esta última la parte activa. La calcitonina es sintetizada por las células C de los folículos e inhibe la liberación del calcio desde los huesos, de forma que desciende la calcemia.
Está dividida en lobulillos compuestos por una gran cantidad de vesículas epiteliales o folículos, cuya luz está llena de coloide. Este está formado por la proteína tiroglobulina, precursora de las hoemonas tiroideas.
Esta glándula está irrigad por los vasos (arteria y vena) tiroideos superiores. Posee inervación simpática y parasimpática.
Funciones de las hormonas tiroideas
Las hormonas tiroideas entran directamente en las células diana y llegan hasta el receptor, que está localizado en el núcleo celular. Este receptor es específico para la T3 y por eso se une a ella con una afinidad 10 veces superior a la T4. Una vez fijada al receptor la hormona tiroidea comienza a actuar, realizando funciones como:
- efectos morfogénicos: permite el crecimiento, diferenciación y desarrollo celular
-regula el consumo de oxígeno
-regula la síntesis y degradación de proteínas, lípidos e hidratos de carbono -regula en general, todos los procesos metabólicos
-ejerce efectos sobre el crecimiento, porque estimula la síntesis de GH
-en la etapa prenatal estimula el desarrollo del sistema nervioso central posteriormente y después de nacer estimula toda la actividad metabólica y por ello el consumo de oxígeno.
Son esenciales para la vida, no tienen un órgano diana porque actúan sobre todo el organismo.
8.4.4. PARATIROIDES
Son cuatro pequeñas glándulas de forma circular localizadas en la parte posterior de la glándula tiroides, entre ambas hojas de la cápsula fibrosa de la glándula tiroides. Son las únicas glándulas que no tienen un control hipofisiario puesto que quien estimula o inhibe su producción hormonal son los niveles plasmáticos de calcio. Vascularizadas por los vasos tiroideos, reciben inervación simpática y parasimpática.
Estas glándulas segregan la PTH o paratohormona, esta hormona actúa sobre el riñón y sobre el hueso:
-sobre el riñón produce un aumento de la reabsorción tubular de calcio y facilita la formación de 1,25 dihidroxicolecalciferol, que supone la activación de la vitamina D. El 1,25 dihidroxicolecalciferol actúa sobre el intestino facilitando la absorción intestinal de calcio
-sobre el hueso produce un aumento de la resorción ósea de calcio (sale el calcio de los huesos) y facilita la remodelación del hueso.
Tanto el efecto sobre el riñón como el que ejerce sobre el hueso, consiguen aumentar los niveles plasmáticos de calcio, con lo cual las glándulas paratiroides se mantendrán en reposo.
Cuando por el motivo que sea el calcio plasmático disminuye, se ejerce por un mecanismo de retroalimentación una estimulación sobre las glándulas paratiroides, de tal manera que al aumentar la secreción de la PTH se puedan normalizar otra vez los niveles de calcio.
Glándula mixta, con una parte de secreción interna (insulina, imprescindible en el metabolismo de la glucosa) y otra externa (secreciones pancreáticas, imprescindible en la digestión de los alimentos).
La cabeza está irrigada por ramas de la arteria gastroduodenal y de la mesentérica superior y el cuerpo y la cola por ramas de la arteria esplénica. Recibe inervación simpática del ganglio celíaco y parasimpática del nervio vago.
El resto de la anatomía se describió en el tema correspondiente al aparato digestivo.
8.4.6. GLÁNDULAS SUPRARRENALES
Son estructuras localizadas encima de los riñones, en las que desde el punto de vista anatómico podemos diferenciar dos partes: en la zona externa la corteza suprarrenal, con tres capas: glomerulosa, fasciculada y reticular; en la zona interna la médula suprarrenal.
Estas dos partes tienen importancia no sólo desde el punto de vista anatómico, sino también desde el punto de vista funcional, puesto que en la corteza se segregan tres tipos de hormonas: mineralcorticoides, glucocorticoides y sexocorticoides, andrógenos suprarrenales o precursores de las hormonas sexuales. Cada uno de estos grupos hormonales se sintetizan en una porción distinta de la corteza:
-mineralcorticoides en la capa glomerulosa -glucocorticoides en la capa fasciculada -sexocorticoides en la capa reticular
En la médula se segregan adrenalina y noradrenalina, llamadas en conjunto catecolaminas, con fnciones hipertensoras e hiperactivadoras. La médula suprarrenal se compone de cordones y cúmulos de células cromafines que producenadrenalina y noradrenalina y equivales a un ganglio simpático modificado.
Sin glándulas suprarrenales no se puede sobrevivir, son vitales, sobre todo por los mineralcorticoides y los glucocorticoides.
Las arterias y venas suprarrenales se encargan de la irrigación de estas glándulas. Recibe inervación simpática.
CORTEZA SUPRARRENAL
procede de la síntesis endógena. A partir de este colesterol se van a formar, tras distintos pasos:
-aldosterona, como representante de los mineralcorticoides. -cortisol, como representante de los glucocorticoides.
-testosterona, como representante de los sexocorticoides o andrógenos suprarrenales.
Los mineralcorticoides se sintetizan principalmente en la zona glomerular y el cortisol y la testosterona en las zonas fasciculada y reticular, situadas en las zonas más profundas. Una vez que son segregadas estas hormonas pasan al torrente sanguíneo y el cortisol viaja por la sangre unido a la transcortina.
La secreción de la corteza suprarrenal está controlada por la ACTH hipofisiaria, y esta a su vez por la CRF hipotalámica. En algunas ocasiones este sistema de control se modifica por una alteración del ciclo sueño-vigilia, por situaciones de estrés, o por la ingesta de corticoides.
Las funciones de estas hormonas son:
Glucocorticoides
1. Los representantes más importantes, derivados del cortisol son: prednisona y dexametasona.
2. Participan en los procesos metabólicos:
-favoreciendo la proteolisis con la movilización de aminoácidos del hueso, piel, músculos y tejido conjuntivo para formar glucagón. Inhibe la síntesis proteica y la captación de aminoácidos.
-sobre los hidratos de carbono produce un aumento de glucógeno y promueve la gluconeogénesis, con lo cual aumenta los niveles de la glucosa plasmática.
-sobre los lípidos favorece la movilización de los ácidos grasos. 3. Tienen propiedades antiinflamatorias.
4. Altera la inmunidad mediada por células y la formación de anticuerpos. 5. Conserva el volumen extracelular y aumenta la producción de agua libre.
6. Produce un aumento del apetito.
7. Antagoniza la acción del 1,25 dihidroxicolecalciferol (vitamina D). 8. Favorece la aparición de psicosis y labilidad emocional.
Mineralcorticoides
1. El representante más característico es la aldosterona, que actúa sobre el riñón estimulando una retención de sodio.
2. Estimula la eliminación de potasio y de hidrogeniones.
3. Su acción está controlada por la ACTH, por los niveles de potasio, y por un sistema llamado sistema renina-angiotensina-aldosterona.
4. Como consecuencia de los efectos sobre el riñón, estas hormonas tienden a aumentar la tensión arterial, a disminuir los niveles plasmáticos de potasio, a provocar alcalosis metabólica
Sexocorticoides
Tanto las hormonas masculinas como las femeninas se sintetizan fuera de la glándula suprarrenal, concretamente en los testículos y en los ovarios. Esta secreción hormonal está controlada por la ACTH hipofisiaria. En el caso del hombre favorece la aparición de los caracteres sexuales secundarios y la espermatogénesis. En las mujeres favorece la acción ovárica y la secreción de estrógenos.
MÉDULA SUPRARRENAL
Se produce la secreción de catecolaminas, que incluyen la adrenalina (o epinefrina) y la noradrenalina (o norepinefrina). Estas hormonas ponen en funcionamiento el organismo y entre otros efectos se encuentran:
- aumento de la frecuencia cardiaca y de la fuerza de contracción del corazón
- aumento de la lipolisis
- aumento de la utilización de glucógeno - aumento de la sudoración
- dilatación de los bronquios
- midriasis (dilatación de la pupila), etc.
8.4.8.
OVARIOS Y TESTÍCULOS
Se estudiarán en el tema correspondiente al aparato génito-urinario.
8.4.9.
PLACENTA
Es el órgano formado por la madre y el feto durante el embarazo para permitir el intercambio de sustancias por difusión y proceso de transporte activo. El sistema circulatorio materno y el fetal están separados entre sí en la placenta por una capa celular continua (sincitio-trofoblasto) y el endotelio vascular del feto. El desarrollo de la placenta se inicia con la implantación (día 6-7) y hacia el cuarto mes adquiere la estructura definitiva. En el momento del nacimiento su forma es circular y mide unos 20 cm de diámetro, tiene unos 3-4 cm de espesor, peso entre 350 y 700g y se compone de:
- placa coriónica, cubierta por el amnios
- árbol vellositario, con los vasos sanguíneos del componente fetal de la placenta
- espacio intervelloso,
compartimento circulatorio
para la sangre materna - placa basal, que limita el espacio intervelloso de la pared uterina.
Las funciones de la placenta son realizadas, en su mayoría, por el sincitio-trofoblasto de las vellosidades, y son:
- el transporte de gases respiratorios, sustancias nutritivas, productos
- producción hormonal de estrógenos y progesterona para el mantenimiento de la mucosa del endometrio, gonadotropina coriónica humana para el mantenimiento del cuerpo lúteo, y
- tolerancia inmunológica para impedir el rechazo del feto.
