LA COORDINACIÓN ENDOCRINA: LAS HORMONAS.

INTRODUCCIÓN Las hormonas. Son sustancias orgánicas de composiciones químicas variadas que son vertidas en la sangre y después, a través de la circulación sanguínea, llevan a un órgano específico, donde se encargan de regular alguna función orgánica. Las glándulas que segregan las hormonas son, por lo tanto, de tipo endocrino, es decir, de secreción interna. Las funciones de las hormonas son variadas y entre ellas destacan la acción que efectúan sobre todo el metabolismo, la acción de activación o inhibición que realizan sobre las enzimas, la acción morfogenética sobre el crecimiento, la acción dinámica sobre diversos órganos y, en general, la acción coordinada para mantener el equilibrio homeostáctico del animal. Otra característica de las hormonas es que son necesarias en cantidades mínimas. Existe una estrecha interrelación entre el sistema hormonal y el nervioso, puesto que, en definitiva, la secreción de las hormonas está bajo control de los centros nerviosos, a través de varios mecanismos encadenados, unos de simple estimación nerviosa y otros de secreción. LAS HORMONAS ANIMALES. Control de la secreción hormonal. El primer mecanismo desencadenante de la secreción hormonal lo constituyen los estímulos a que están sometidos los animales. De éstos, unos proceden del medio externo y otros del propio interior del organismo. Ambos tipos de estímulos son captados por receptores sensoriales externos o internos y transformados en impulsos nerviosos. La diferencia es que, mientras la estimulación procedente del interior se integra en el hipotálamo, la estimulación externa llega a la corteza cerebral. Ante la estimulación, el hipotálamo segrega los factores liberador es que, al llegar a la hipófisis, La inducen a producir hormonas. Las hormonas hipófisarias se denominan tróficas, puesto que, en vez de controlar por sí mismas una determinada función, estimulan a una glándula en doctrina para que segregue hormonas. La presencia de hormonas en la circulación sanguínea determina que se inhiba su secreción a nivel de hipotálamo o de la hipofísis, lo que se denomina retroalimentación negativa.

En la especie humana, lastre glándulas de secreción interna en estado adulto son la hipofísis, el tiroides, la paratiroides, el páncreas, las mucosas duodenal y gástrica, las glándulas suprarrenales, los ovarios y los testículos. MECANISMOS DE ACCIÓN DE LAS HORMONAS EN LOS VERTEBRADOS. Naturaleza química de las hormonas animales:

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Las hormonas de los animales responden principalmente a los siguientes tipos de moléculas orgánicas: Derivados de aminoácidos, como la adrenalina y tiroxina, que proceden del aminoácido tirosina. Proteínas, que pueden ser péptidos de cadena corta, como la oxitocina y la vasopresina; péptidos de cadena larga, como la insulina y el glucagón; polipétidos, como la hormona del crecimiento, e incluso glucoproteínas, como las gonadotropinas hipofisarias. Derivados de ácidos grasos, como las prostaglandinas, producidas principalmente en la vesícula seminal. Esteroides, como las hormonas sexuales (andrógenos y estrógenos) y las hormonas originadas en la corteza de las glándulas suprarrenales (glucocorticoides y mineralocorticoides). Actuación de las hormonas: Las hormonas producidas por las glándulas endocrinas son vertidas al torrente sanguíneo y llegan a todas las partes del organismo. Sin embargo, cada hormona efectúa su acción en una región o en un órgano determinado del cuerpo, al que se denomina órgano blanco.

Se cree que las hormonas reconocen a su órgano blanco debido a la existencia en éste de ciertas proteínas receptoras, a las que las hormonas se fijan específicamente. Sin embargo, existen diferencias en cuanto a la actuación de los dos tipos principales de hormonas: las proteicas y las esteroideas. Las hormonas proteicas tienen sus proteínas receptoras en la membrana de las células del órgano blanco. Estas hormonas no penetran en las células del órgano blanco, puesto que basta su unión con la proteína receptora para que ésta desencadene una serie de reacciones metabólicas que conducen al efecto fisiológico adecuado. Las hormonas esteroideas penetran en las células del órgano blanco, ya que sus proteínas receptoras están en el citoplasma. Estas hormonas pasan al núcleo y allí inducen la formación de ARN−mensajero, el cual, en el citoplasma, dará lugar a la síntesis de proteínas, que llevarán a cabo la función concreta. El Hipotálamo y la Hipófisis. El hipotálamo: El hipotálamo, además de las funciones nerviosas tiene también función endocrina, ya que segrega ocho hormonas. Se trata de neurohormonas, puesto que las células que las producen son neuronas. Las neurohormonas hipotalámicas son: ð Los factores liberadores, neuronohormonas que llegan a la hipofísis, donde estimulan la producción de hormonas tróficas. ð La oxitocina y la vasopresina, que se acumulan en la región posterior de la hipófisis. La hipófisis: La hipófisis es una glándula situada en la base del hipotálamo y cuyo tamaño es algo mayor que el de un guisante. Se encuentra alojada en una cavidad del hueso esfenoides conocida con el nombre de silla turca. 2

La hipófisis se une al hipotálamo a través del tallo hipofisario. Anatómicamente, se distinguen tres regiones en la hipófisis:

La hipófisis anterior o adenohipófisis. Es de origen endodérmico y sus células glandulares, al ser estimuladas por los factores liberados del hipotálamo, segregan seis hormonas, denominadas hormonas tróficas porque estimulan a otras glándulas para que segreguen sus respectivas hormonas. La hipófisis posterior o neurohipófisis. Es de origen ectodérmico, ya que procede de una rama del tallo hipofisario. Sus células son neuronas que tienen axones amielínicos. En esta región de la hipófisis se acumulan la oxitocina y la vasopresina producidas por el hipotálamo. La hipófisis intermedia. Es una estrecha región de la hipófisis que hace de límite entre el lóbulo anterior y el posterior. Segrega una única hormona, la melanocito−estimulante. Funciones de las hormonas hipofisarias. Las principales hormonas segregadas por la hipófisis son las hormonas tróficas y la hormona melanocito−estimulante. a) Hormonas tróficas. ð La hormona estimulante del tiroides (TSH) se encarga de activar a la glándula tiroides para que produzca hormonas tiroideas. ð La hormona estimulante del folículo (FSH) actúa en el ovario haciendo que maduren sus folículos, y en el testículo para que éstos produzcan espermatozoides. ð La hormona luteinizante (LH) estimula la producción del cuerpo lúteo en la hembra y la producción de testosterona en el sexo masculino. ð La hormona adrenocorticotropa (ACTH) estimula la corteza de las glándulas suprarrenales para que se produzca la secreción de hormonas. ð La hormona del crecimiento (GH) activa la mitosis celular y la entrada de aminoácidos en las células, con lo que el organismo crece. ð La prolactina (LTH) estimula la secreción láctea de las glándulas mamarias tras el parto.

b) Hormona melanocito−estimulante (MSH) Esta hormona favorece la síntesis del pigmento melanina en los mamíferos. En los anfibios tiene como misión regular el cambio de coloración de la piel. LAS GLÁNDULAS ENDOCRINAS La glándula tiroides:

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El tiroides es una glándula endocrina situada en la base del cuello, rodeando a la tráquea por delante y por los lados; tiene forma de H. Histológicamente la glándula está formada por numerosos folículos tiroideos o esferas huecas tapizadas por una sola capa de células epiteliales. En el interior de los folículos se encuentra el coloide, un líquido constituido principalmente por una proteína, la tiroglobulina. Las células foliculares se encargan de producir hormonas tiroideas, como la tiroxina y la triyodotironina, a partir del aminoácido tirosina, el cual sufre la incorporación de átomos de yodo. Una vez que están formadas, las hormonas tiroideas pasan al interior del folículo, donde se unen a la tiroglobulina del coloide. Cuando el organismo las necesita, las hormonas tiroideas rompen sus enlaces con la tiroglobulina y pasan, en estado libre, a la circulación sanguínea. Otras células del tiroides, denominadas parafoliculares, segregan otra hormona denominada cacitonina. Las funciones de las hormonas tiroideas son las siguientes: ð Las hormonas tiroxina y triyodotironina activan el metabolismo de las células, principalmente la síntesis proteica y la utilización de glucosa por la célula. Además, promueven un desarrollo normal del tejido nervioso y óseo. Como resultado del aumento del metabolismo celular, se incrementa la frecuencia cardíaca y respiratoria. La acción de la tiroxina es más retardada que la de la triyodotironina, pero de efectos más duraderos. ð La calcitonina disminuye la concentración del ion calcio (Ca++) en la sangre y favorece su depósito en los huesos, con lo que evita que éstos se descalcifiquen.

Las glándulas paratiroides: Las glándulas paratiroides son cuatro pequeños grupos celulares situados sobre la misma glándula tiroides. La células de estas glándulas segregan una única hormona, la parathormona. La función de la parathormona es controlar el metabolismo del calcio y del fósforo de la siguiente manera: ð Control del metabolismo del calcio. La parathormona incrementa la reabsorción renal e intestinal del Ca++ y además descalcificación los huesos, con lo que aumenta este ion en la sangre. ð Control del metabolismo del fósforo. La parathormona disminuye la reabsorción renal del fósforo, con lo que éste tiende a salir por laorina (fosfaturia). La extirpación de las glándulas paratoides resulta mortal, puesto que, al no existir parathormona, el Ca++ sanguíneo disminuye bruscamente produciéndose la tetania en las células musculares. La tetania se caracteriza por una contracción violenta e involuntaria de los músculos que, si afecta a los músculos respiratorios, puede producir la muerte por asfixia. El páncreas: Además de la función exocrina al segregar jugo pancreático, el páncreas tiene también misión endocrina, puesto que produce dos hormonas, la insulina y el glucagón. El páncreas es, por lo tanto, una glándula mixta.

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La porción endocrina del páncreas está constituida por los islotes de Langerhans, formados por grupos de células aislados entre los túbulos glandulares de la porción exocrina. En los islotes de Langerhans hay tres tipos de células secretoras: las células alfa, que segregan glucagón, las células beta, que producen insulina, las células delta, cuya misión se desconoce por el momento. Las dos hormonas pancreatiscas son de tipo proteico.

Insulina y glucagón se encargan de controlar la cantidad de glucosa en la sangre (glucemia) y mantenerla estable en una proporción de un gramo por cada litro de sangre. La insulina disminuye la glucemia cuando ésta se eleva por encima de los valores normales (hiperglucemia), mientras que el glucagón la eleva cuando alcanza valores inferiores a los normales (hipoglucemia). La misión hipoglucemiante de la insulina se debe a que estimula el consumo de glucosa por las células, además de incrementar el anabolismo de las proteínas. La acción hiperglucemiante del glucagón se debe a que esta hormona estimula la glucogenólisis en el hígado, produciéndose glucosa que pasa a la sangre. Las mucosas digestivas Las mucosas del estomago y del intestino delgado no son glándulas de secreción propiamente dichas. No obstante, dispersas entre sus células existen otras células de tipo glandular que segregan sus productos a la sangre. Son, pues células glandulares de tipo endocrino que no están agrupadas en una glándula concreta. Las hormonas gastrointestinales se encargan de controlar los procesos digestivos, bien activando la secreción de los diversos jugos digestivos y aumentando el peristaltismo, o bien, por el contrario, produciendo efectos inhibitorios. Las hormonas gastrointestinales, son las siguientes; ð La gastrina, es producida por la mucosa gástrica a la que estimula para que segregue jugo gástrico. La mucosa gástrica es estimulada al entrar en contacto con el bolo alimenticio. ð La enterogastrona, que se produce en la mucosa duodenal y que tiene efectos opuestos a la gastrina, al disminuir la secreción del jugo gástrico, y el peristaltismo gástrico. El duodeno es estimulado al entrar en contacto con él las grasas procedentes del estomago. ð La pancreozimina y la secretina, que son dos hormonas duodenales que estimulan la secreción del jugo pancreatico. ð La Colecistoquimina, es producida en el duodeno e induce la expulsión de la bilis al duodeno cuando llegan sustancias grasas a este ð La enterocrinina, que se origina en la mucosa intestinal y tiene como misión estimular la producción del jugo intestinal.

− Las glándulas suprarrenales. Las glándulas suprarrenales son dos pequeñas glándulas que se encuentran situadas sobre cada riñón a modo de sombrerillo. Las hormonas que segregan reciben el nombre de hormonas adrenales. Histólogicamente se dividen en dos partes: La corteza y la médula. 5

La corteza suprarrenal tiene origen mesodérmico y sus células segregan las hormonas siguientes: Glucocorticoides, mineralocorticoides, y hormonas sexuales. La secreción de estas hormonas estas controlada por la hormona adrenocorticotropa hipofisiaria. La médula suprarrenal tiene origen ectodérmico y segrega dos hormonas la adrenalina y la noradrenalina. Las misiones de las hormonas adrenales son las siguientes: ð La glucocorticoides, como la cortisona, regulan el metabolismo de los glúcidos favoreciendo la gluconeogénesis y en menor proporción el de proteínas y lípidos. Aumentan el catabolismo de las grasas y tienen además efectos antinflamatorios y antialérgicos por lo que se emplean en procesos inflamatorios como artritis reumática, quemaduras y en casos de alergias. ð Los mineralocorticoides, como la aldosterona, se encargan de controlar el metabolismo de las sales minerales. Favorecen la eliminación de K+ en el riñón y la reabsorción de Na+ y Cl−. ð Las hormonas sexuales son los andrógenos (hormonas sexuales masculinas) y los estrogenos (hormonas sexuales femeninas), que controlan las características sexuales de la persona. ð La adrenalina y la noradrenalina, se denominan hormonas de la emoción, porque se segregan en momentos de ansiedad, terror, etc... Ambas hormonas determinan diversos efectos fisiológicos para que la persona salga airosa en esos momentos de peligro. − Los órganos sexuales. Además de producir células reproductoras las gónadas, actúan como glándulas endocrinas a segregar a la sangre las hormonas sexuales.

Las hormonas sexuales se encargan de controlar el desarrollo de los órganos genitales así como de la manifestación de los caracteres sexuales tanto primarios como secundarios. Cada gónada produce las hormonas propias de su sexo y una pequeña cantidad de hormonas del sexo opuesto. ð Los andrógenos, como la testosterona, se producen en las llamadas células intersticiales, que se encuentran entre los tubos seminiferos del testículo. ð Los estrógenos como el estradiol, se forman en las células de la teca de los folículos ováricos y en el cuerpo lúteo. ð La progesterona es una hormona producida por el cuerpo lúteo que induce los cambios uterinos pertinentes para el anudamiento del cigoto, cuando ha habido fecundación. Favorece, además el desarrollo de las glándulas mamarias para adquirir su carácter secretor e interrumpe los ciclos menstruales. − Anomalias endocrinas En el individuo sano, las hormonas son producidas en la cantidad precisa solo cuando el organismo las necesita. Sin embargo, en condiciones patológicas, por ejemplo cuando hay un tumor en alguna glándula de secreción interna, la producción de hormonas puede estar aumentado o disminuida, hablándose de hiperfunción o de hipofunción, respectivamente, de dicha glándula. Cuando hay hiperfunción o hipofunción endocrina, se produce alguna enfermedad. Las principales anomalías endocrinas son las siguientes: 6

ð La diabetes mellitus. Es debida a la escasez de insulina pancreática, lo que conduce a una elevación de la glucemia que alcanza entonces valores de 2−4 G de glucosa por litro por sangre. Se vuelve a la normalidad por inyeciones periódicas de insulina. ð El enanismo y el gigantismo hipofisiarios. Son debidos, respectivamente, al defecto o exceso de la hormona hipofisiaria del crecimiento durante el periodo de desarrollo del individuo. Estas anomalías no conllevan ningún tipo de déficit mental. Se produce acromegalia o crecimiento desproporcionado de las zonas extremas del cuerpo, cuando se segrega mucha hormona del crecimiento una vez que ha finalizado el desarrollo de la persona, es decir, cuando ya se es adulto.

ð El bocio exoftálmico. Se debe a una hiperfunción de la glándula tiroides, lo que conduce a un gran aumento del volumen de esta llamado bócio y a una excesiva salida hacía fuera de las órbitas oculares. Hay además un aumento del metabolismo, excesiva sudoración, taquicardia, y perdida de peso. ð El cretinismo. Se produce por una hipofunción del tiroides en la infancia, lo que conduce a una baja estatura, infantilismo genital, obesidad, y deficiencia mental. ð La enfermedad de Addison. Se debe a una hipofunción de la corteza de las glándulas suprarrenales y sus síntomas son de debilidad muscular, gran pigmentación de algunas áreas del cuerpo e hipotensión. ð La diabetes insípida. Se origina por deficiencia de vasoprisina, lo que determina que se excreten grandes cantidades de orina. El enfermo tiene también una intensa sed, por lo cual bebe también gran cantidad de agua para compensar las pérdidas de agua ocasionadas por la orina. LAS FEROMONAS. Cualquier sustancia segregada por células animales especializadas que ejercen, en cantidades infinitesimales, su acción biológica en un individuo distinto al emisor. Las feromonas son segregadas en forma líquida, aunque posteriormente pueden volatilizarse y difundirse por el aire. Muchas son detectadas a distancia por medio del sentido del olfato, aunque algunas lo son sobre la misma superficie del emisor por el gusto o incluso por el tacto. Existen dos tipos principales de feromonas: por un lado, aquellas que tienen un efecto desencadenante, es decir, que provocan una respuesta inmediata (como las que liberan las hembras de muchas especies de mariposas nocturnas y atraen a los machos desde distancias considerables); por otro lado, un segundo grupo que presenta el denominado efecto cebador, es decir, que actúan sobre el sistema endocrino del receptor alterando la fisiología de su organismo (induciendo o inhibiendo la producción de hormonas, por ejemplo) y produciendo cambios que abocan, a medio termino, a modificaciones de la conducta. Este segundo grupo de hormonas, como algunas producidas por las reinas de las hormigas, determina modificaciones estables y a largo plazo de la conducta.

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