Anatomía y fisiología del sistema endocrino

10 de October del 2016

Introducción
    La Endocrinología se define como una disciplina o especialidad en el campo de las Ciencias Biomédicas que se ocupa del estudio de las funciones y disfunciones del Sistema Endocrino y por ende de las llamadas glándulas de secreción interna.
    Las glándulas endocrinas se denominan así porque vierten su contenido al medio interno, es decir a la sangre y líquidos intersticiales, a diferencia de las glándulas exocrinas (sudoríparas, páncreas exocrino, hígado, etc.) que vierten su contenido al exterior del organismo o bien a cavidades internas (estómago, intestino delgado, etc.).
    La formación de glándulas endocrinas a partir de una membrana de tejido epitelial implica la pérdida del conducto que conecta la unidad secretora con la superficie que le dio origen, por lo que la glándula se convierte en un islote: células de la superficie del epitelio que se invaginan hasta perder el contacto con las células de la superficie de la que proceden.
    Ello supone que verterán su contenido al medio interno del organismo y no a las cavidades o al exterior, de ahí el término de endocrino.
    A su vez las glándulas endocrinas pueden ser estructuras independientes (hipófisis, tiroides, etc.), o estar incluidas en el interior de una glándula exocrina (Células de Leydig de los testículos, islotes pancreáticos en el páncreas, etc.).
Concepto de hormona
    El término de hormona proviene de un vocablo griego, Hormao, que significa excitar o estimular, de ahí que la característica fundamental de las hormonas sea la de estimular a otras estructuras u órganos.
    Una hormona es un compuesto químico, que producida por las glándulas endocrinas, actúa a concentraciones muy bajas. Gracias a su acción contribuyen a regular las funciones orgánicas y metabólicas.
    Las estructuras u órganos sobre los que actúa se denominan órganos diana. Algunas hormonas actúan sobre un tipo celular en exclusiva, mientras otras tienen efecto sobre distintos tipos celulares y estructuras diana.
Clasificación de las hormonas
    Se pueden clasificar según diversos criterios, entre ellos:
Atendiendo a su origen las hormonas pueden ser:
Glandulares: Producidas por las glándulas endocrinas o de secreción interna. Ej: insulina.
Hísticas: Producidas en determinados tejidos u órganos, tienen una acción local, es decir, desarrollan su acción en la zona circundante o próxima a donde son producidas. Ej.: Prostaglandinas.
Atendiendo a su naturaleza química:
Hormonas de naturaleza proteica: Derivadas de péptidos o proteínas. Se trata de hormonas de naturaleza peptídica o proteica. Pertenecen a este grupo las hormonas tiroideas, paratiroideas, hipofisiarias, etc.
Hormonas de naturaleza esteroidea: Derivan de la molécula del colesterol. Pertenecen a este grupo las hormonas sexuales y las hormonas suprarrenales.
Aminas: Producidas por glándulas de origen nervioso: Neurohipófisis, médula suprarrenal, etc.
Regulación de la secreción de hormonas
    La producción y secreción de hormonas está sometida a un ajustado control, cuyo sistema es capaz de mantener, aumentar o disminuir la concentración de hormona circulante de acuerdo con la función biológica deseada.
    El mecanismo más común de control hormonal se denomina retroalimentación o mecanismo feedback.
    El mecanismo de retroalimentación consiste en que una hormona a estimula la producción de una hormona b, al ser liberada a la sangre y actuar sobre las células diana de una glándula endocrina. A su vez la hormona b es capaz de actuar sobre la glándula que ha producido la hormona a de la siguiente forma:
En unos casos, el exceso de hormona b estimula la producción y por tanto el aur:nento de hormona a. Se habla de retroalimentación positiva. En este caso se obtiene un efecto de ampliación.
En la mayoría de los casos, el exceso de hormona b, inhibe o frena la producción de hormona a. También ocurre que los niveles bajos de hormona b estimulan la producción de hormona a. Se habla de retroalimentación negativa.

 

a « b

a « b

a « b

+      +

-       +

+       -

Feedback positivo

Feedback negativo

 Hay que señalar que la secreción de hormonas depende también de los ciclos circardianos (atracción electromagnética de la luna, ciclos luz/oscuridad, vigilia/sueño, etc.).
Una vez que la hormona es secretada por las células productoras pasa a la sangre donde circula libre y/o unida a proteínas del plasma. Las hormonas unidas a proteínas transportadoras sólo ejercerán su acción biológica cuando queden en estado libre, mientras que las hormonas que circulan libres pueden ejercer su acción biológica al llegar a las células diana.
Principales glándulas endocrinas del organismo
Eje hipotálamo-hipofisario
    Este eje es el regulador central del sistema endocrino.
    El Hipotálamo forma parte del Sistema Nervioso Central y se halla conectado e íntimamente relacionado con la Hipófisis.
    La Hipófisis es una pequeña glándula, situada en la base del cráneo a nivel de la silla turca (hueso esfenoidal). Está conectada con el Hipotálamo a través de una estructura o tallo denominada tallo infundibular o tallo hipotálamo-hipofisario.
    Esta glándula consta de dos partes bien diferenciadas: hipófisis anterior o adenohipófisis e hipófisis posterior o neurohipófisis.
    Ambas glándulas intervienen en el control de la secreción hormonal de múltiples glándulas periféricas, a saber: tiroides, suprarrenales, y gónadas masculinas (testículos) y femeninas (ovarios).
    La hipófisis anterior está conectada con el hipotálamo mediante una red capilar llamado sistema portal, que lleva sangre desde el hipotálamo hasta la hipófisis e incluso a la inversa. A través de esta red se ejerce entre ambas glándulas el control descrito como retroalimentación.
    Las hormonas que el hipotálamo manda a la hipófisis son de dos tipos: hormonas estimulantes y hormonas inhibidoras. Estas hormonas controlan la secreción de hormonas de la adenohipófisis.
    Hay en la hipófisis anterior dos tipos fundamentales de células: células que presentan gránulos en su citoplasma y células sin ellos. Las que tienen granulaciones se dividen a su vez en células acidófilas y basófilas, según tengan apetencia por los colorantes ácidos o básicos cuando se las tiñe en el laboratorio.
a) Hormonas de la adenohipófisis

 

Regulación de la producción de GH
    La producción de GH está regulada por dos hormonas hipotalámicas, a saber: GH-RH y Somatostatina.
    La GH-RH estimula las células hipofisarias productoras de GH, mientras que la Somatostatina actúa sobre las mismas células inhibiendo la producción de GH.
    También se sabe que el aumento de la glucemia y de ácidos grasos libres disminuye la producción de GH. A su vez, los descensos de la glucosa y de ácidos grasos en sangre estimulan la producción de la hormona y su liberación.
Regulación de la prolactina
Producida por las células eosinófilas de la hipófisis. Llega a través de la sangre hasta las mamas donde actúa sobre receptores específicos de las células de los alvéolos mamarios estimulando la producción de leche.
    La producción hipofisaria de prolactina está controlada por dos hormonas de origen hipotalámico, una estimulante de su producción y otra inhibidora. Aún no se conoce con precisión los factores hipotálamicos que estimulan su producción.
b) Hormonas de la neurohipófisis
    En realidad ambas hormonas (ADH y oxitocina) se producen en los núcleos supraópticos y paraventriculares del hipotálamo y viajan a través de los axones de las neuronas secreto ras hasta almacenarse en la neurohipófisis, desde donde son liberadas a la sangre.
Regulación de la producción de Oxitocina
    En el caso de la mujer lactante, la regulación de la producción de oxitocina se produce por estímulos de succión del pezón mamario, que a su vez desencadena por vía nerviosa la liberación de oxitocina.
    Esta hormona produce la contracción de las células mioepiteliales de la mama y la bajada de la leche.
    En el caso de la mujer gestante, al final del embarazo, la presión del feto sobre el cuello uterino desencadena un reflejo nervioso que da lugar a la liberación de oxitocina que aumenta la contracción del músculo uterino y la expulsión del feto en el momento del parto.
Regulación de la producción de ADH
Se debe a la presencia de dos tipos de receptores específicos
    - Osmorreceptores (receptores de concentración). Están situados en el hipotálamo y detectan los cambios de concentración de los líquidos extracelulares. Si se produce un aumento de la concentración de estos líquidos por encima de lo normal los osmorreceptores son estimulados y se desencadena la producción de ADH, que retiene agua para corregir ese aumento.
    - Receptores de volumen: Situados en la aurícula izquierda, aorta y carótidas, detectan los cambios de volumen (presión arterial) sanguíneo e informan al hipotálamo a través del sistema nervioso. Los descensos de presión arterial estimulan la producción de ADH, mientras que los aumentos disminuyen su secreción, ahorrando agua en el primero de los casos y eliminándola a través del riñón en el segundo.
 

Suprarrenales
    Las glándulas suprarrenales se sitúan encima de los polos superiores de ambos riñones.
    Cada glándula consta de dos partes bien diferenciadas, una interna o médula y otra externa que envuelve a la primera, denominada corteza.
La corteza suprarrenal es responsable de la producción de tres tipos de hormonas, a saber: mineralcorticoides, glucocorticoides y andrógenos. Los tres tipos de hormonas se forman a partir de una molécula precursora, el colesterol.
Mineralcorticoides: Aldosterona. Actúa reabsorbiendo el sodio en el túbulo contorneado distal del riñón y eliminando el potasio. En resumen, produce una disminución del sodio en la orina que conlleva el arrastre de agua hacia el medio interno aumentando el volumen de líquidos en el compartimento extracelular. También produce un aumento del potasio en orina. La regulación de la producción de aldosterona se realiza mediante el sistema renina-angiotensina-aldosterona.
La renina se produce en el aparato yuxtaglomerular del riñón y actúa sobre una proteína que se produce en el hígado, el angiotensinógeno, que, a su vez se transforma en angiotensina I y ésta en angiotensina II que estimula la secreción de aldosterona.
Si disminuye la presión arterial y la concentración de sodio en plasma, se estimula la producción de renina que da lugar a un aumento de la producción de aldosterona, que retiene sodio y elimina potasio, elevando la presión arterial al ir acompañada la retención de sodio de la retención de agua.
Glucocorticoides: Cortisol: El cortisol actúa favoreciendo la destrucción de las proteínas, liberando sus aminoácidos. También disminuye la captación de glucosa por las células del organismo, aumentando la glucemia. Es además una hormona antiinflamatoria que evita el edema al dificultar la permeabilidad de los vasos sanguíneos. También deprime el sistema inmunológico de defensas.
Su regulación se produce gracias a la liberación de una hormona hipotalámica CRH que estimula la producción de ACTH hipofisaria, que actúan sobre la corteza suprarrenal aumentando la liberación de cortisol. Es un mecanismo de retroalimentación negativa.
Andrógenos: Dehidroepiandrosterona. Se utilizan como precursores en laformación de estrógenos, sobre todo en el embarazo.
La médula suprarrenal está relacionada funcional mente con el Sistema Nervioso Simpático y secreta las hormonas Adrenalina y Noradrenalina en grandes cantidades, en respuesta al estímulo nervioso del Sistema Nervioso.
    Como promedio el 20% de la secreción es Noradrenalina (NA) y el 80% restante es Adrenalina (A).
    Una vez liberadas a la sangre por la médula suprarrenal sus efectos duran unos 10 minutos, ya que se eliminan lentamente de la sangre.
    La NA causa vasoconstricción de los vasos sanguíneos; aumenta la actividad del corazón, inhibe la actividad del tubo digestivo y dilata las pupilas.
    La A causa casi los mismos efectos que la NA pero a diferencia de aquélla tiene un efecto más potente sobre el corazón y causa una ligera constricción de los vasos sanguíneos.
Tiroides
    El tiroides es una glándula endocrina, localizada en la cara anterior del cuello, inmediatamente por delante del cartílago tiroides.
    Produce las llamadas genéricamente hormonas tiroideas y la calcitonina.
    Para la producción de hormonas tiroideas se necesita del aporte de yodo en la dieta. El tiroides produce dos tipos de hormonas tiroideas, a saber: T3 (triyodotironina) y T4 (tiroxina).
    Estas hormonas actúan prácticamente sobre todas las células del organismo y, por tanto, no presentan células diana específicas a diferencia de otras hormonas.
    Funciones de las hormonas tiroideas:
Actúan favoreciendo el desarrollo pre y postnatal del Sistema Nervioso Central.
Aumentan el metabolismo basal del organismo.
Intervienen en la regulación de la temperatura corporal.
    La regulación del tiroides se hace por la acción de la TRH hipotalámica que actúa sobre las células basófilas de la hipófisis que producen TSH, que a su vez estimula en el tiroides la producción de hormonas tiroideas. Es un mecanismo de retroalimentación negativo.
    Además, el tiroides produce otra hormona llamada calcitonina (CT), que tiene una acción contraria a la de la hormona paratiroidea que se produce en las glándulas paratiroides.
    La calcitonina actúa disminuyendo la concentración de calcio en sangre. Esta hormona actúa sobre todo sobre el esqueleto favoreciendo el depósito de calcio en el hueso e inhibiendo la reabsorción ósea.
Paratiroides
    Las glándulas paratiroideas, en número de cuatro, se localizan detrás del tiroides.
    Estas glándulas son productoras de la hormona paratiroidea.
    La Paratohormona (PTH) es producida por las llamadas células principales.
    Esta hormona actúa manteniendo los niveles de calcio en el plasma sanguíneo, gracias a que:
Aumenta la reabsorción tubular renal del mismo.
Favorece la liberación del calcio del esqueleto que pasa a la sangre.
Facilita la absorción intestinal del calcio ingerido con los alimentos.
    Su regulación se hace en función de la cantidad de calcio existente en plasma. Si disminuye la calcemia, ésta estimula la producción de paratohormona en la glándula.
No está controlado por el sistema nervioso central a diferencia de los casos anteriores.
Páncreas endocrino
    El páncreas es una glándula de secreción interna y externa (endocrina y exocrina).
    El páncreas exocrino se relaciona con funciones de digestión y absorción intestinal de los alimentos.
    El páncreas endocrino presenta dos tipos de células, a saber:
Células a: Productoras de Glucagón.
Células b: Productoras de Insulina.
Regulación de la Insulina:
    La Insulina actúa:
Sobre el hígado, facilitando la conversión de la glucosa sanguínea en glucógeno.
Sobre el músculo, favoreciendo la síntesis de glucógeno y proteínas.
Sobre el tejido adiposo favoreciendo la transformación de glucosa en grasa.
    La producción de Insulina se estimula cuando la glucemia se eleva y disminuye cuando los niveles de glucosa en sangre descienden.
Regulación del Glucagón:
    El Glucagón actúa:
Sobre el hígado, transformado el glucógeno de reserva en glucosa.
Sobre el tejido adiposo transforma las grasas (triglicéridos) en ácidos grasos y glicerol.
    Se dice que el Glucagón es una hormona hiperglucemiante, ya que tiende a aumentar los niveles de azúcar en sangre, mientras que la Insulina es una hormona hipoglucemiante, ya que los disminuye.
El descenso de los niveles de glucosa en sangre es el principal estímulo para la síntesis y liberación del Glucagón.
    La glucemia normal es de 80-120 mg/100 ml. Su regulación en plasma está determinada fundamentalmente por la Insulina y el Glucagón.