El sistema endócrino junto con el sistema nervioso coordinan las funciones de todos los sistemas o aparatos del cuerpo. El sistema endócrino a través de sus glándulas libera sustancias mediadoras, llamadas hormonas, que se vierten a la sangre o a la linfa y son capaces de actuar sobre otras células del organismo. Las hormonas son sustancias (también llamadas mensajeros químicos) de naturaleza proteica o lipídica que siempre actúan sobre procesos ya existentes. El tejido u órgano específico sobre el que actúan se denominan órgano blanco o diana. En general las hormonas ayudan a regular la composición química y volumen del medio interno; control del metabolismo y equilibrio de la energía y el reloj biológico; regulan contracción de músculo liso y cardíaco, secreciones glandulares y ciertas actividades del sistema inmunitario; control de crecimiento y desarrollo del organismo y el funcionamiento del aparato reproductor. Las hormonas pueden ejercer sus acciones de tres maneras: Actuando sobre la velocidad de síntesis de enzimas u otras proteínas. Actuando sobre la velocidad con que se desarrollan los procesos enzimáticos Modificando la permeabilidad de las membranas celulares. La secreción hormonal es regulada por: Señales provenientes del sistema nervioso ( por ej liberación de adrenalina) Cambios químicos de la sangre (niveles de calcio para la liberación de parathormona) Otras hormonas (corticotrofina estimula la secreción de cortisol suprarrenal). Además las hormonas pueden clasificarse por la función general como: hormonas tróficas (las que estimulan otras glándulas endócrinas para su crecimiento y secreción) hormonas sexuales (las que se dirigen a los tejidos reproductores) hormonas anabólicas (las que estimulan el anabolismo de sus células diana). En base a su estructura química las hormonas pueden dividirse en: hormonas esteroideas: fabricadas por células endócrinas a partir del colesterol. Son liposolubles y atraviesan con facilidad la membrana plasmática fosfolipídica de sus células diana (cortisona, aldosterona, estrógenos, progesterona y testosterona) hormonas no esteroideas: se sintetizan primariamente a partir de los aminoácidos; algunas son proteicas (insulina, parathormona); otras son peptídicas (oxitocina, antidiurética) y otras provienen de un solo aminoácido (adrenalina). Las hormonas al igual que los neurotransmisores actúan sobre células diana uniéndose químicamente a grandes proteínas o moléculas glucoproteicas denominadas receptores: Éstos se sintetizan y degradan constantemente. Cuando existe un exceso de hormonas puede disminuir el número de receptores, efecto que se
conoce como de REGULACIÓN NEGATIVA, y de esta forma la sensibilidad de las células diana a la hormona disminuye. Cuando existe un déficit de hormonas el número de receptores puede aumentar, proceso conocido como RETROALIMENTACIÓN POSITIVA, esto aumenta la sensibilidad del tejido diana a la hormona. Existen hormonas que llegan a la sangre y actúan sobre células diana distantes por lo que reciben el nombre de hormonas CIRCULANTES; aquellas que actúan sobre células diana cerca de su lugar de liberación se denominan hormonas LOCALES; un grupo de hormonas actúan sobre células vecinas por lo que se las conoce como hormonas PARACRINAS y por último aquellas hormonas locales que actúan sobre la misma célula que las segrega se las conoce como AUTOCRINAS. La mayoría de las hormonas hidrosolubles circulan en el plasma sanguíneo en forma libre, mientras que las liposolubles lo hacen unidas a proteínas de transporte (sintetizadas en el hígado); un porcentaje de hormona liposoluble no está unida a proteínas y se la conoce como fracción libre. Las hormonas liposolubles se unen a sus receptores en el interior de las células blanco; en cambio las hidrosolubles se unen a receptores en la superficie externa de la membrana plasmática, por lo que actúan como primer mensajero, luego se libera un segundo mensajero dentro de la célula, donde ocurren las respuestas que desencadena la hormona.
Existen interacciones entre hormonas que actúan sobre la sensibilidad de la misma célula diana, de allí que se defina: Efecto permisivo: el efecto de una hormona sobre la célula diana requiere la exposición previa o simultánea a otra hormona (estrógenos y progesterona) Efecto sinérgico: dos o más hormonas complementan las acciones de otras (oxitocina y prolactina). Efecto antagonista: el efecto de una hormona sobre la célula diana se opone al de otra hormona (insulina, glucagón)
HIPOTALAMO: Es una pequeña región del cerebro situado caudalmente al tálamo. Es la conexión integradora más importante entre el sistema endócrino y nervioso. Pesa más o menos siete gramos. No tiene barrera hematoencefálica y forma parte de paredes laterales y suelo del tercer ventrículo. Recibe aferencias de otras regiones del encéfalo: sistema límbico, corteza cerebral, tálamo y sistema reticular activado. También recibe señales de órganos internos. Controla el sistema nervioso autónomo y regula la temperatura corporal, la sed, el hambre, la conducta sexual y las reacciones de defensa tales como el miedo y la ira. A partir de él se secretan la antidiurética y la oxitocina, que se almacena en la neurohipófisis. La ADH (antidiurética o vasopresina) es una hormona que reduce la pérdida de agua actuando sobre los riñones, las glándulas sudoríparas y el músculo liso de la pared vascular, por lo que disminuye el volumen de orina actuando sobre el nefrón distal, reduce la pérdida de agua en el sudor y aumenta la presión arterial al constreñir las arteriolas. La OXITOCINA tiene dos tejidos blanco durante el parto y después de éste: útero y senos maternos. Estimula la contracción de las células del músculo liso de la pared uterina y la eyección de la leche de las glándulas mamarias en respuesta al estímulo de la succión del bebé. PINEAL: Es una pequeña glándula ubicada en el epitálamo (situado por fuera del tálamo y el hipotálamo, incluido en la estructura del diencéfalo). Secreta melatonina y regula el reloj biológico.
HIPOFISIS: También llamada glándula pituitaria, es una estructura pequeña de uno a 1,5 cm de diámetro, cuyo peso es aproximadamente 650 mg. Situada en la silla turca del esfenoides y unida al hipotálamo por el tallo pituitario o infundíbulo. Se compone de una parte anterior que comprende casi el 75% del peso de la glándula y constituye la ADENOHIPOFISIS y una porción posterior llamada NEUROHIPOFISIS. La adenohipofisis segrega hormonas que regulan distintas actividades corporales, desde el crecimiento hasta la reproducción. Es estimulada por hormonas liberadoras y suprimida por hormonas inhibidoras hipotalámicas que llegan al lóbulo anterior por medio de un sistema portal, el cual transporta sangre entre dos redes de capilares sin que pase por el corazón. Esta via permite que las hormonas hipotalámicas actúen rápidamente en el lóbulo anterior de la hipófisis. Existen cinco tipos de células adenohipofisarias, cada una de las cuales secreta una hormona, y se conocen como: SOMATOTROFAS: secretan la hormona del crecimiento LACTOTROFAS: sintetizan prolactina. CORTICOTROFAS: secretan la adrenocorticotrofina (ACTH) y también sintetizan hormona estimulante de melanocitos TIROTROFAS: secretan hormona estimulante de tiroides (TSH) GONADOTROFAS: liberan hormona folículo estimulante (FSH) y luteinizante (LH)
La secreción de hormonas adenohipofisarias se regula de dos maneras. La primera consiste en que células hipotalámicas secretan cinco hormonas liberadoras que estimulan la secreción de las adenohipofisarias, y dos hormonas inhibidoras, que suprimen las secreciones del lóbulo anterior de la hipófisis. En la segunda, señales de retroalimentación negativa, con forma de hormonas que liberan las glándulas blanco ajustando las secreciones de las células adenohipofisarias. HORMONA DE CRECIMIENTO: estimula la síntesis proteica e inhibe la degradación de las proteínas. Estimula la lipólisis, la degradación de triglicéridos en ácidos grasos y glicerol. Retrasa la utilización de glucosa para la producción de ATP. Estimula la producción y secreción hepática de somatomedinas. Aumenta la velocidad de crecimiento del esqueleto y músculos durante la infancia y adolescencia; ayuda a mantener el tamaño de músculos y huesos en el adulto y participa en la reparación tisular. HORMONA ESTIMULANTE DEL TIROIDES: Estimula la síntesis y secreción de T3 y T4 que son hormonas producidas por la tiroides. HORMONA FOLÍCULO ESTIMULANTE: actúa sobre los ovarios, favoreciendo el desarrollo de los folículos, también estimula la secreción de estrógenos. En el hombre estimula la producción de espermatozoides. HORMONA LUTEINIZANTE: estimula la secreción de estrógenos en las células ováricas y favorece la liberación del ovocito secundario. Estimula la formación del cuerpo lúteo en el ovario y la secreción de progesterona. Estas hormonas preparan el útero para la implantación del óvulo fertilizado y contribuyen a la secreción de leche. En el varón la LH estimula el desarrollo de las células intersticiales del testículo. PROLACTINA: inicia y mantiene la secreción de leche por las glándulas mamarias. El hipotálamo secreta dopamina que inhibe la secreción de prolactina. ACTH: controla la producción y secreción de glucocorticoides por la corteza suprarrenal. La neurohipófisis no sintetiza hormonas pero sí las ALMACENA y libera dos. Está formada por células llamadas pituicitos y por células neurosecretoras. Se comunica con el hipotálamo que sintetiza OXITOCINA Y ANTIDIURÉTICA (ADH) que se almacenan y son liberadas luego por la neurohipófisis. TIROIDES: Situada por debajo de la laringe y por encima de la tráquea. Se extiende de C5 hasta T1. Pesa más o menos 20 gramos en el adulto. Compuesta por dos lóbulos laterales unidos por un istmo. Cada lóbulo tiene 5 cm de altura por 2 a 3 cm de espesor y ancho. Generalmente es mayor en mujeres. Desde el istmo se extiende en dirección superior un lóbulo con forma piramidal. La glándula está ocupada por los folículos tiroideos cuyas paredes contienen dos tipos celulares:
Foliculares que sintetizan la tiroxina (T4) y triiodotironina (T3), cambian de forma bajo la influencia de la TSH. Parafoliculares o células C: sintetizan calcitonina. La glándula tiroides almacena su producto de secreción en gran cantidad. La TSH estimula la mayoría de los pasos en la síntesis de T3 y T4. Las hormonas tiroideas regulan la utilización del oxígeno y el índice metabólico basal, el metabolismo celular, el crecimiento y desarrollo. Las hormonas tiroideas aumentan el índice metabólico basal mediante la estimulación del uso del oxígeno celular para la formación de ATP. Cuanto más oxígeno se consume mayor cantidad de calor se libera por lo que aumenta la temperatura corporal, importante para la termorregulación. También estimula la síntesis de proteínas, aumenta la lipólisis, aumenta la excreción de colesterol en la bilis y aumenta el consumo de glucosa para la producción de ATP. Acelera el crecimiento corporal especialmente del tejido nervioso. Potencia algunas acciones de la noradrenalina y adrenalina porque produce una regulación positiva de los receptores beta. La actividad secretora y el tamaño de las glándulas tiroides están controladas por el nivel de iodo en las glándulas y por un sistema de retroalimentación negativo que afecta el hipotálamo y la adenohipófisis. Las células parafoliculares tiroides secretan calcitonina que mantiene la homeostasia del calcio y fosfato en sangre inhibiendo la destrucción del hueso y acelerando la captación de calcio y fosfatos por los huesos. Inhibe la acción de los osteoclastos y es antagonista de la PTH (parathormona)
PARATIROIDES: Son cuatro pequeños órganos ovales localizados en la parte posterior de la glándula tiroides. Cada uno mide más o menos 5 por 3 milímetros con un peso total de 130 mg. A menudo se encuentran dos glándulas paratiroides superiores cerca de la mitad de cada lóbulo lateral y dos glándulas paratiroides inferiores cerca de los polos inferiores. Contienen dos tipos de células epiteliales: principales (verdadera célula parenquimatosa) que secretan la PTH (parathormona) y las oxifílicas que sólo aparecen después de los 6 o 7 años de edad y cuyo número aumenta con la edad. La parathormona (PTH) aumenta el número y la actividad de los osteoclastos provocando un incremento en la resorción ósea que libera calcio y fosfatos a la sangre. Produce dos cambios a nivel renal: el primero aumentando la tasa de reabsorción renal de calcio y magnesio de la orina en formación devolviéndolos a la sangre y el segundo inhibiendo el transporte de fosfatos desde la orina a la sangre de forma que la cantidad excretada es mayor. En lo que respecta al nivel plasmático de calcio se dice que la calcitonina y la PTH son hormonas antagonistas. Un tercer efecto de la PTH sobre los riñones es que favorece la formación de calcitriol que es la forma activa de la vitamina D que aumenta la absorción de los grupos fosfato e iones calcio y magnesio del tubo digestivo a la sangre. SUPRARRENALES: Son órganos pares retroperitoneales ubicados sobre el polo superior de cada riñón. Miden más o menos 1por 3 por 5 cm. Pesan alrededor de 10 g. Son muy vascularizados.
En ellas se diferencian dos regiones; la primera es la corteza suprarrenal: zona externa que representa la mayor parte de la glándula y la segunda es la médula suprarrenal: zona interna que representa alrededor del 10% de la glándula. Ambas regiones se comportan como dos órganos endócrinos diferentes tanto embriológica como funcionalmente. La corteza se divide en tres zonas que de afuera hacia adentro son: glomerular (15%) que segrega mineralocorticoides (aldosterona); fasciculada (78%) secretan glucocorticoides y la reticular (7%) que secreta gonadocorticoides. Mineralocorticoides: participan en el control de la homeostasis hidroelectrolítica, en particular en la concentración de sodio y potasio. La mayor actividad es debida a la aldosterona que actúa sobre las células de los túbulos renales aumentando la reabsorción de sodio y excreción de potasio. Favorece la eliminación de ácidos en la orina. El mecanismo más importante de regulación de la aldosterona es el sistema renina angiotensina. Glucocorticoides: regulan el metabolismo y la resistencia al estrés. Se distinguen el cortisol (hidrocortisona) que es el más abundante y le corresponde el 95% de actividad glucocorticoide. Aumentan la velocidad de catabolismo proteico, favorecen la gluconeogénesis y la lipólisis. Aumentan la sensibilidad de los vasos sanguíneos a los agentes químicos vasoconstrictores. Son compuestos antiinflamatorios que inhiben las células y las secreciones que participan en las respuestas inflamatorias. Enlentencen la cicatrización de las heridas. Gonadocorticoides: Segregan gonadocorticoides masculinos ( andrógenos) participan en la aceleración del crecimiento al final del período prepuberal. En el desarrollo precoz del vello axilar y púbico. En las mujeres contribuyen al impulso sexual y otras conductas sexuales (pueden transformarse en estrógenos). También sintetizan gonadocorticoides femeninos (estrógenos) además de los sintetizados en ovarios y placenta. La médula suprarrenal está formada por células productoras de hormonas situadas alrededor de vasos sanguíneos. Reciben inervación directa del Sistema Nervioso Autónomo (SNA). Son células postganglionares especializadas en la secreción de adrenalina y noradrenalina. Ambas hormonas son simpaticomiméticas (cumplen efectos similares a los de la división simpática del SNA). Ayudan al organismo a combatir el estrés. Pero no son fundamentales para la vida. Elevan la tensión arterial al aumentar la frecuencia cardíaca y la fuerza de contracción miocárdica; son vasoconstrictores; aumentan la frecuencia respiratoria, dilatan la vía aérea, disminuyen la velocidad de digestión y aumentan la eficacia de las contracciones musculares. Aumentan el nivel plasmático de la glucosa y estimulan el metabolismo celular.
PANCREAS ENDOCRINO: Se compone de células de los islotes de Langerhans que representan el 1 % del peso de la glándula y son las productoras de insulina y glucagón, hormonas esenciales para el metabolismo de los hidratos de carbono. Estos islotes están formados por cuatro tipos celulares: Células alfa: secretan glucagón Células Beta: secretan insulina. Células delta: secretan hormona inhibidora del crecimiento (somatostatina) y actúa de manera parácrina inhibiendo la secreción de insulina y glucagón. Células F: secretan polipéptido pancreático que regula la liberación de enzimas digestivas pancreáticas. Glucagón: es el producto de las células alfa y su principal actividad es aumentar el nivel de glucosa en sangre cuando desciende por debajo de lo normal. El principal tejido diana es el hígado. Esta hormona acelera la conversión de glucógeno en glucosa (glucogenolisis) y estimula la formación de glucosa a partir de lactato y ciertos aminoácidos (gluconeogénesis) favoreciendo el aumento de glucosa en sangre. El nivel plasmático de glucosa controla directamente la secreción de glucagón a través de un sistema de retroalimentación negativos. Insulina: es producida por las células beta. Su acción es disminuir el nivel plasmático de glucosa para lo cual acelera el transporte de glucosa desde la sangre hacia las células especialmente las fibras musculares; acelera la entrada de aminoácidos a las células y la síntesis de proteínas y acelera la conversión de glucosa u otros nutrientes en ácidos grasos (lipogénesis), disminuye la glucogenolisis y enlentece la gluconeogénesis. El nivel plasmático de la glucosa regula la secreción de insulina al igual que la de glucagon, en forma de retroalimentación negativa. También el aumento en el nivel plasmático de ciertos aminoácidos estimula la secreción de insulina, al igual que la hormona de crecimiento y la ACTH. En cambio es inhibida por la somatostatina.