Fisiología del Sistema Endocrino: Hormonas, Glándulas y Regulación Esencial

Sistema Endocrino

El sistema endocrino, al igual que el sistema nervioso central, se encarga de transmitir la información que recibe a través de sus receptores.

En el sistema endocrino, esta información se difunde a través de mediadores químicos, que son las hormonas. Estas se encuentran en el organismo en baja proporción y, a la hora de actuar, las podemos clasificar en:

  • Hormonas locales: Son aquellas que se forman y actúan en el mismo lugar.
  • Hormonas generales: Son aquellas que se producen en un determinado lugar y ejercen sus efectos en puntos distantes.

La naturaleza química de las hormonas puede ser de tres tipos: proteicas (como la gran mayoría de las hipofisarias), aminas (como las hormonas tiroideas), y esteroideas.

Mecanismos de Acción Hormonal

Existen dos mecanismos principales de acción de las hormonas, que pueden tener un mecanismo de acción proteico o esteroideo:

  • Mecanismo Proteico: Son aquellas hormonas que se unen a receptores específicos en la membrana celular, ya que no pueden atravesarla. Esta unión activa una cascada de señalización intracelular que, a menudo, involucra la síntesis de AMPc (adenosín monofosfato cíclico), un segundo mensajero que transmite la señal a los orgánulos celulares para desencadenar la respuesta fisiológica.
  • Mecanismo Esteroideo: Las hormonas con mecanismo esteroideo son lipofílicas, lo que les permite atravesar la membrana celular. Una vez en el citosol, se unen a receptores intracelulares específicos, formando un complejo hormona-receptor. Este complejo transloca al núcleo, donde interactúa con el ADN para modular la transcripción génica y la síntesis de ARNm, lo que finalmente conduce a los efectos fisiológicos deseados.

Control de la Secreción Hormonal

La secreción hormonal se produce debido a diferentes mecanismos y ritmos. Estos son:

  1. Ritmo Circadiano: Implica la secreción de hormonas a un ritmo determinado, generalmente diario.
  2. Regulación Nerviosa: La secreción hormonal puede ser directamente regulada por el sistema nervioso.
  3. Secreción Pulsátil: Las hormonas se liberan de forma pulsátil a lo largo del tiempo, con una secreción más o menos constante.
  4. Mecanismos de Retroalimentación (Feedback): Pueden ser positivos o negativos. En la retroalimentación positiva, el aumento de la concentración de una hormona estimula aún más su propia secreción o la de otra hormona. En la retroalimentación negativa, el aumento de la concentración de una hormona inhibe su propia secreción o la de las hormonas que la estimulan, manteniendo así la homeostasis.

Glándulas y Hormonas Clave del Sistema Endocrino

Dos glándulas importantes del sistema endocrino son la hipófisis y el hipotálamo.

La hipófisis se encuentra en la fosa hipofisaria, situada en la base del cráneo y protegida por la silla turca. Esta se divide en dos lóbulos principales: la adenohipófisis (anterior) y la neurohipófisis (posterior).

El hipotálamo, situado debajo de la hipófisis, se conecta con ella a través del tallo hipofisario (infundíbulo). A través de este tallo, pasan fibras nerviosas y vasos sanguíneos que los unen funcionalmente. El hipotálamo es crucial para la producción de hormonas que regulan la función hipofisaria, y algunas de sus hormonas son almacenadas y liberadas por la neurohipófisis.

Neurohipófisis

ADH (Hormona Antidiurética o Vasopresina):

Esta es la hormona antidiurética y produce una acción para evitar la pérdida de agua. Esto lo hace a través de las células de los túbulos colectores renales. Posee un mecanismo de acción proteico y realiza las siguientes acciones:

  1. Produce una reabsorción de sodio (Na+) que conlleva la reabsorción de agua.
  2. Produce sensación de sed o polidipsia.
  3. Produce una vasoconstricción.
  4. Potencia la acción de la hormona liberadora de corticotropina (CRH) en la secreción de ACTH, especialmente en situaciones de estrés.

Esta hormona se produce en el hipotálamo y se libera en la neurohipófisis. Su vida media es de unos 15 o 20 minutos y se degrada en el hígado y los riñones.

Presenta una regulación mediante: osmorreceptores, barorreceptores y receptores de volumen que controlan el volumen de fluido para segregar ADH si se produce un descenso de este.

Oxitocina:

La oxitocina es una hormona de estructura similar a la de la ADH, con la diferencia de solo dos aminoácidos. Esta se encuentra en concentraciones fisiológicas y va a provocar:

  1. Interviene en el parto produciendo la contracción del útero.
  2. Participa en la contracción del músculo liso uterino durante el coito, lo que puede facilitar el transporte de espermatozoides.
  3. Interviene en la expulsión de leche de la glándula mamaria.

La secreción de esta hormona se produce por estímulos específicos como la succión del pecho, el coito o la distensión del cuello uterino por la cabeza del feto.

NFH (Neurofisina):

Aunque no es una hormona en sí misma, las neurofisinas son proteínas transportadoras que se unen a la ADH y la oxitocina, facilitando su transporte desde el hipotálamo hasta la neurohipófisis. La mención de «NFH» y «NFE» en relación con la nicotina o los estrógenos no corresponde a una hormona reconocida en la literatura médica estándar con las funciones descritas. Es posible que se refiera a interacciones complejas o a una terminología no convencional.

Adenohipófisis

GH (Hormona del Crecimiento o Somatotropina):

La GH es la hormona del crecimiento. Esta es una hormona que se produce en la adenohipófisis y produce diferentes efectos. Estos son:

  1. Produce un crecimiento general del organismo, incluyendo el crecimiento óseo y longitudinal. También promueve la acumulación de proteínas y el crecimiento del cartílago, mediado en parte por las somatomedinas (IGF-1).
  2. Estimula el desarrollo del sistema nervioso, aunque esto está más relacionado con las hormonas tiroideas.
  3. Produce la retención de proteínas, aumentando el balance nitrogenado.
  4. Moviliza lípidos para obtener energía y disminuye la captación de glucosa por los tejidos, lo que puede elevar los niveles de glucosa en sangre (efecto diabetogénico).

La liberación de la hormona del crecimiento se produce:

  1. Cuando aumenta la ingesta de aminoácidos.
  2. Cuando hay déficit de glucosa.
  3. Cuando aumenta la L-Dopa, que se convierte en dopamina y que libera GH.
  4. Aumenta con la administración de GH sintética.
  5. Aumenta durante el sueño, el ejercicio físico y el estrés.

Las anomalías en la secreción de GH pueden ser causadas por trastornos genéticos, metabólicos o nutricionales. Un déficit de GH en la infancia puede provocar enanismo hipofisario, mientras que un exceso puede resultar en gigantismo (si ocurre antes del cierre epifisario) o acromegalia (en la edad adulta), a menudo asociado con resistencia a la insulina y diabetes secundaria.

ACTH (Hormona Adrenocorticotrópica):

La ACTH es una hormona adenohipofisaria que estimula la corteza suprarrenal. Sus funciones principales incluyen:

  1. Produce un aumento en la vascularización de la corteza suprarrenal.
  2. Produce un aumento y aceleración de la síntesis del cortisol.
  3. Estimula la captación y utilización de colesterol por las células suprarrenales para la síntesis de esteroides.
  4. Favorece la síntesis de andrógenos suprarrenales y, en menor medida, tiene un efecto permisivo sobre la síntesis de aldosterona.

La secreción de ACTH sigue un ritmo circadiano, con niveles más altos por la mañana y disminuyendo a lo largo del día. También se eleva significativamente en respuesta al estrés (físico, emocional, traumatismos, etc.).

Está relacionada con el cortisol; cuando este aumenta, disminuye la liberación de ACTH (retroalimentación negativa).

TSH (Hormona Estimulante de la Tiroides):

La TSH es una hormona adenohipofisaria que produce sus efectos sobre la glándula tiroides. Produce en esta:

  1. Produce un aumento de la vascularización de la glándula tiroides.
  2. Produce un aumento en la síntesis de hormonas tiroideas.
  3. Potencia la oxidación del yoduro.
  4. Favorece la síntesis de tiroglobulina.

La secreción de TSH es más o menos estable a lo largo del día, aunque también posee factores que influyen en su secreción como el frío, el calor (disminuye), el estrés, el ejercicio físico y el ayuno prolongado.

FSH (Hormona Folículo Estimulante):

La FSH es una gonadotropina que, en la mujer, estimula el desarrollo de los folículos ováricos y la producción de estrógenos. En el hombre, es esencial para la espermatogénesis (producción de espermatozoides) en los testículos.

LH (Hormona Luteinizante):

La LH, también sintetizada en la hipófisis, es fundamental en la mujer para desencadenar la ovulación y estimular la síntesis de progesterona por el cuerpo lúteo. Un pico de LH es el evento clave que precede a la ovulación.

En el caso del varón, la LH va a estimular la producción de testosterona en las células de Leydig, lo que es crucial para el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios masculinos.

La concentración de LH no permanece constante durante la vida, sino que varía. En la menopausia, la LH y la FSH aumentan su concentración debido a la disminución de la retroalimentación negativa de los estrógenos.

Glándula Suprarrenal

La glándula suprarrenal se sitúa en la parte superior de cada riñón y consta de dos regiones funcionalmente distintas: la médula suprarrenal y la corteza suprarrenal. La médula, derivada embriológicamente de la cresta neural, produce y libera catecolaminas (adrenalina, noradrenalina). La corteza, por su parte, segrega hormonas esteroideas como el cortisol, los andrógenos suprarrenales y la aldosterona.

Aldosterona:

La aldosterona es una hormona esteroidea, principal mineralocorticoide, que actúa en los túbulos renales para regular el equilibrio de electrolitos (sodio y potasio) y el volumen de líquido extracelular. Desempeña un papel crucial en el control de la presión arterial. Su secreción depende principalmente de:

  1. La concentración de potasio (K+).
  2. La cantidad de sodio (Na+) en el organismo; un déficit de este estimula la secreción de aldosterona.
  3. El efecto del sistema renina-angiotensina-aldosterona (relacionado con la presión arterial).
  4. La ACTH, que ejerce un efecto permisivo sobre su síntesis.

Glucocorticoides (Cortisol):

El cortisol es el principal glucocorticoide. Es biológicamente activo en su forma libre, pero una vez liberado a la sangre, se une principalmente a la globulina transportadora de corticosteroides (CBG) y, en menor medida, a la albúmina. Para ejercer sus efectos fisiológicos, debe disociarse de estas proteínas transportadoras.

Los efectos biológicos que produce el cortisol son:

  1. Antagoniza la acción de la insulina, promoviendo la gluconeogénesis y la glucogenólisis, lo que eleva los niveles de glucosa en sangre.
  2. Degrada proteínas y lípidos (efecto catabólico) para proporcionar sustratos para la gluconeogénesis.

Se pueden generar diferentes alteraciones producidas por el cortisol, como por ejemplo:

  1. El déficit de proteínas, generando problemas dérmicos, digestivos y óseos.
  2. En cuanto a los lípidos, se produce un aumento de la acumulación de grasas, especialmente en la región central del cuerpo.
  3. En el corazón, se potencia la acción de la adrenalina y la noradrenalina, aumentando la fuerza contráctil y la frecuencia cardíaca.
  4. Produce una disminución de los linfocitos (efecto inmunosupresor) con el aumento del cortisol.

Los mecanismos que regulan la secreción de cortisol son principalmente de retroalimentación negativa.

Glándula Tiroides

La glándula tiroides se localiza en la parte anterior del cuello, delante del cartílago tiroides. Es una glándula altamente vascularizada, compuesta por numerosos folículos tiroideos. Cada folículo está formado por células foliculares que rodean un espacio central lleno de coloide, y una membrana basal.

Para la síntesis de las hormonas tiroideas (T3 y T4), es esencial la captación activa de yoduro y aminoácidos por las células foliculares. Tras una serie de reacciones metabólicas complejas dentro del coloide, se sintetizan y almacenan en la tiroglobulina. Su liberación a la circulación ocurre por proteólisis de la tiroglobulina, y una vez en sangre, se unen a proteínas transportadoras como la globulina fijadora de tiroxina (TBG) y la albúmina. Solo una pequeña fracción de estas hormonas circula de forma libre, siendo esta la forma biológicamente activa que ejerce los efectos fisiológicos, que incluyen:

  1. Aumento del metabolismo basal y del consumo de oxígeno en la mayoría de los tejidos.
  2. Potencia la bomba de sodio-potasio (Na+/K+-ATPasa).
  3. Imprescindibles para el desarrollo normal del sistema nervioso y óseo.
  4. Eficaces en la síntesis de proteínas y el metabolismo de lípidos y glúcidos.
  5. Potencian la actividad de la ATPasa de miosina.
  6. Favorece la hematopoyesis.

Estas hormonas se pueden degradar en el hígado y los riñones, y sus componentes pueden ser reutilizados o eliminados en la orina.

La regulación de la glándula tiroides se produce a través de la TRH (Hormona Liberadora de Tirotropina) hipotalámica, que estimula la secreción de TSH por la hipófisis. La TSH, a su vez, provoca la síntesis y liberación de hormonas tiroideas. Si aumenta la concentración de estas, se inhibe la glándula hipofisaria y el hipotálamo (retroalimentación negativa).

La concentración de hormonas tiroideas varía con factores como el frío (aumenta), el calor (disminuye), el ejercicio físico y el ayuno prolongado.

En cuanto a las anomalías, pueden manifestarse como hipertiroidismo (exceso de hormonas tiroideas) o hipotiroidismo (déficit de hormonas tiroideas).

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