Capítulo 75: Introducción a la Endocrinología
La endocrinología es la especialidad médica que estudia y trata las enfermedades relacionadas con las hormonas.
¿Qué estudia la endocrinología?
- Las glándulas que producen hormonas, como la tiroides, el páncreas, los ovarios y los testículos.
- Los trastornos hormonales, como el exceso o la ausencia de hormonas.
- Las enfermedades que afectan a los órganos productores de hormonas (tumores, infecciones, inflamación).
- Los trastornos metabólicos, como la diabetes, la hipertensión y la osteoporosis.
- Los trastornos nutricionales, como la obesidad o la desnutrición.
Glándula
Una glándula es una estructura anatómica formada por células especializadas cuya función principal es la producción y secreción de sustancias químicas específicas.
¿Cómo se divide una glándula?
- Glándulas Endocrinas: Liberan sus productos (principalmente hormonas) directamente en el torrente sanguíneo.
- Glándulas Exocrinas: Liberan sus secreciones a través de conductos hacia superficies internas o externas del cuerpo.
- Glándulas Mixtas: Tienen funciones tanto endocrinas como exocrinas (ej. el páncreas).
Principales Glándulas Endocrinas
- Hipófisis: La «glándula maestra», controla funciones como el crecimiento y el metabolismo.
- Tiroides: Produce hormonas que controlan la velocidad del metabolismo.
- Suprarrenales: Producen hormonas como el cortisol y la adrenalina.
- Páncreas: Libera insulina y glucagón, fundamentales en la regulación de los niveles de glucosa en sangre.
Ejemplos de Glándulas Exocrinas
- Glándulas sudoríparas: Producen sudor para regular la temperatura corporal.
- Glándulas salivales: Producen saliva, esencial para la digestión inicial.
- Glándulas mamarias: Secretan leche durante la lactancia.
¿Qué es una hormona?
Es un compuesto químico producido por glándulas endocrinas como la tiroides, el páncreas o las glándulas suprarrenales.
Clasificación de las Hormonas por Estructura Química
- Hormonas peptídicas: Formadas por cadenas de aminoácidos (ej. insulina, hormona del crecimiento).
- Hormonas esteroides: Derivadas del colesterol (ej. glucocorticoides, andrógenos).
- Hormonas amínicas: Derivadas de aminoácidos (ej. adrenalina, tiroxina).
Tipos de Mensajeros Químicos
- Neurotransmisores: Liberados por terminales axónicas de neuronas en uniones sinápticas, actúan localmente.
- Hormonas Endocrinas: Producidas por glándulas o células especializadas, secretadas a la sangre para actuar sobre células diana distantes.
- Hormonas Neuroendocrinas: Secretadas por neuronas a la sangre, influyen en células diana.
- Hormonas Paracrinas: Secretadas al líquido extracelular para actuar sobre células diana vecinas.
- Hormonas Autocrinas: Actúan sobre las mismas células que las fabrican.
- Citocinas: Péptidos secretados al líquido extracelular que pueden actuar como hormonas autocrinas, paracrinas o endocrinas.
La oxitocina y las hormonas hipofisotropas controlan la secreción de las hormonas de la adenohipófisis.
La hormona del crecimiento (GH) es responsable del crecimiento de la mayoría de los tejidos.
La tiroxina (de la glándula tiroidea) incrementa la velocidad de muchas reacciones químicas en casi todas las células corporales.
La corticotropina (de la adenohipófisis) estimula la corteza suprarrenal para que secrete hormonas corticosuprarrenales.
Funciones Reguladas por los Sistemas Hormonales
- Metabolismo.
- Crecimiento y desarrollo.
- Equilibrio hidroelectrolítico.
- Reproducción.
- Comportamiento.
Sin insulina pancreática, las células corporales apenas pueden utilizar los hidratos de carbono como fuente energética.
Clases Generales de Hormonas
- Proteínas y Polipéptidos: Hormonas de la hipófisis, páncreas (insulina, glucagón), glándulas paratiroideas.
- Esteroides: Secretados por la corteza suprarrenal (cortisol, aldosterona), ovarios (estrógenos, progesterona), testículos (testosterona), placenta.
- Derivados del Aminoácido Tirosina: Secretados por la glándula tiroidea (tiroxina, triyodotironina) y la médula suprarrenal (adrenalina, noradrenalina).
Las hormonas polipeptídicas y proteicas se almacenan en vesículas secretoras. La mayoría de las hormonas del organismo son polipéptidos y proteínas.
Las hormonas proteicas y peptídicas se sintetizan en el retículo endoplasmático rugoso.
Las hormonas esteroideas se sintetizan a partir del colesterol, no se almacenan y son liposolubles.
Las hormonas amínicas derivan de la tirosina.
La adrenalina y la noradrenalina se secretan rápidamente tras la estimulación y su acción se desarrolla en segundos o minutos.
La tiroxina o la hormona del crecimiento tardan varios meses en ejercer todo su efecto.
Concentraciones Hormonales
Las concentraciones hormonales necesarias para controlar las funciones metabólicas y endocrinas son increíblemente reducidas, oscilando desde tan solo 1 pg (una milmillonésima parte de 1 mg).
Mecanismos de Regulación Hormonal
- Retroalimentación negativa: Evita la actividad excesiva de los sistemas hormonales.
- Retroalimentación positiva: Puede dar lugar a un incremento de las concentraciones hormonales.
La liberación de hormonas está sujeta a variaciones periódicas (estación, desarrollo, ciclo diurno, sueño).
Las hormonas hidrosolubles (péptidos y catecolaminas) se disuelven en el plasma y se transportan a los tejidos efectores.
Las hormonas esteroideas y tiroideas circulan en la sangre unidas principalmente a proteínas plasmáticas (menos del 10% en forma libre).
Receptores de Hormonas y su Activación
La acción hormonal comienza con la unión a un receptor específico en la célula efectora. Los receptores pueden localizarse en la membrana celular, el citoplasma o el núcleo. La unión hormona-receptor desencadena una cascada de reacciones celulares.
Los receptores hormonales son proteínas; cada célula estimulada posee entre 2,000 y 100,000 receptores.
Ubicación de los Receptores Hormonales
- Superficie de la membrana celular: Receptores para hormonas proteicas, peptídicas y catecolaminas (ej. hormona del crecimiento).
- Citoplasma celular: Receptores principales para hormonas esteroideas (ej. cortisol).
- Núcleo celular: Receptores para hormonas tiroideas (ej. T3 y T4).
Regulación del Número y Sensibilidad de los Receptores
El número de receptores varía constantemente. La disminución de receptores puede deberse a:
- Inactivación de moléculas receptoras.
- Inactivación de proteínas de señalización intracelular.
- Secuestro temporal del receptor en el interior celular.
- Destrucción de receptores por lisosomas.
- Menor producción de receptores.
Capítulo 76: Hormonas Hipofisarias y su Control por el Hipotálamo
La Hipófisis (Glándula Pituitaria)
Pequeña glándula (aprox. 1 cm de diámetro, 0.5-1 g de peso) situada en la silla turca, unida al hipotálamo por el tallo hipofisario.
Divisiones de la Hipófisis
- Lóbulo anterior o Adenohipófisis: Deriva de la bolsa de Rathke (invaginación embrionaria del epitelio faríngeo).
- Lóbulo posterior o Neurohipófisis: Deriva de una evaginación de tejido nervioso del hipotálamo.
- Parte intermedia: Zona poco vascularizada entre ambos lóbulos.
El origen de la adenohipófisis explica la naturaleza epitelial de sus células, mientras que el de la neurohipófisis justifica la presencia de células gliales.
Hormonas Hipofisarias
- Adenohipófisis: Secreta 6 hormonas peptídicas importantes y otras de menor relevancia.
- Neurohipófisis: Sintetiza 2 hormonas peptídicas importantes.
Hormonas de la Adenohipófisis (Control Metabólico)
- Hormona del Crecimiento (GH): La más importante; estimula el crecimiento corporal (proteínas, multiplicación y diferenciación celular).
- Corticotropina (ACTH): Controla la secreción de hormonas corticosuprarrenales.
- Tirotropina (TSH): Controla la secreción de hormonas tiroideas (tiroxina, triyodotironina).
- Prolactina (PRL): Estimula el desarrollo mamario y la producción de leche.
- Gonadotropinas (FSH y LH): Controlan el crecimiento y la actividad hormonal y reproductora de ovarios y testículos.
Hormonas de la Neurohipófisis
- Hormona Antidiurética (ADH) o Vasopresina: Controla la excreción de agua en la orina, regulando la concentración hídrica corporal.
- Oxitocina: Contribuye a la secreción de leche y participa en el parto.
Capas Germinales de la Hipófisis
- Endodermo (capa más interna).
- Mesodermo (capa mediana).
- Ectodermo (capa externa).
Tipos de Células de la Adenohipófisis
- Somatotropas: Secretan Hormona del Crecimiento (GH).
- Cadena de 191 aminoácidos.
- Estimula el crecimiento corporal.
- Corticotropas: Secretan Corticotropina (ACTH).
- Cadena de 39 aminoácidos.
- Estimula la generación de glucocorticoides y andrógenos por la corteza suprarrenal.
- Tirotropas: Secretan Tirotropina (TSH).
- Glucoproteína (subunidades alfa y beta).
- Estimula la producción de hormonas tiroideas.
- Gonadotropas: Secretan LH y FSH.
- FSH: Glucoproteína (subunidades alfa y beta); estimula el desarrollo folicular ovárico.
- LH: Glucoproteína (subunidades alfa y beta); induce la ovulación, formación del cuerpo lúteo y estimula la producción de estrógenos y progesterona.
- Lactotropas: Secretan Prolactina (PRL).
- Cadena única de 198 aminoácidos.
- Estimula la secreción y producción de leche.
El 30-40% de las células adenohipofisarias son somatotropas (GH) y el 20% corticotropas (ACTH).
Hormonas Más Producidas
- Hormona del Crecimiento (GH).
- Hormona Corticotropina (ACTH).
Hormonas Neurohipofisarias
Se sintetizan en cuerpos celulares del hipotálamo (neuronas magnocelulares en los núcleos supraóptico y paraventricular). El axoplasma transporta las hormonas a la neurohipófisis.
La secreción de la neurohipófisis está controlada por señales nerviosas del hipotálamo.
La secreción de la adenohipófisis está controlada por hormonas hipotalámicas (factores de liberación e inhibición).
Control Hipotalámico de la Secreción Hipofisaria
El hipotálamo recibe señales de diversas regiones del sistema nervioso (ej. dolor).
La adenohipófisis es una glándula muy vascularizada con amplios senos capilares.
La eminencia media es el vínculo funcional entre el hipotálamo y la adenohipófisis.
Las hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas se secretan en la eminencia media y controlan la secreción de la adenohipófisis.
Principales Hormonas Liberadoras e Inhibidoras Hipotalámicas
- Tiroiberina (TRH): Induce la liberación de TSH.
- Péptido de 3 aminoácidos.
- Estimula la secreción de TSH por las células tirotropas.
- Corticoliberina (CRH): Produce la liberación de ACTH.
- Cadena de 41 aminoácidos.
- Estimula la secreción de ACTH por las células corticotropas.
- Somatoliberina (GHRH): Produce la liberación de GH.
- Cadena de 44 aminoácidos.
- Estimula la secreción de GH por las células somatotropas.
- Somatostatina (GHIH): Inhibe la liberación de GH.
- Cadena de 14 aminoácidos.
- Inhibe la secreción de GH por las células somatotropas.
- Gonadoliberina (GnRH): Produce la liberación de LH y FSH.
- Cadena de 10 aminoácidos.
- Estimula la secreción de FSH y LH por las células gonadotropas.
- Hormona Inhibidora de la Prolactina (PIH) / Dopamina: Inhibe la secreción de prolactina.
- Dopamina (catecolamina).
- Inhibe la síntesis y secreción de prolactina por las células lactotropas.
El hipotálamo tiene regiones específicas que controlan la secreción de estas hormonas. La mayoría se secretan en la eminencia media y se transportan a la hipófisis anterior.
Las hormonas adenohipofisarias (excepto GH) ejercen sus efectos principalmente estimulando otras glándulas efectoras (tiroides, suprarrenales, gónadas, glándulas mamarias).
Hormonas y sus Órganos Diana
- TSH (Tiroides).
- ACTH (Glándulas Suprarrenales).
- LH y FSH (Gónadas).
Hormona del Crecimiento (GH)
También llamada hormona somatotropina. Molécula proteica (191 aminoácidos, peso molecular 22,005 daltons). Induce el crecimiento de casi todos los tejidos, aumenta el tamaño celular y estimula la mitosis.
Efectos Metabólicos de la GH
- Aumenta la síntesis proteica en todas las células.
- Favorece la movilización de ácidos grasos del tejido adiposo, incrementando su concentración en sangre y su uso como fuente de energía.
- Disminuye la utilización de glucosa en el organismo.
La GH estimula la formación de proteínas, la utilización de lípidos y la conservación de carbohidratos.
Intensifica el transporte de aminoácidos a las células y aumenta la traducción del ARN para la síntesis de proteínas.
A largo plazo, estimula la transcripción nuclear del ADN para formar ARN.
Reduce el catabolismo de proteínas y aminoácidos, actuando como un ahorrador de proteínas.
Induce la liberación de ácidos grasos y su utilización como fuente de energía.
Reduce la utilización de hidratos de carbono.
Efectos de la GH sobre el Metabolismo de los Hidratos de Carbono
- Disminuye la captación de glucosa en tejidos como el músculo y el tejido adiposo.
- Aumenta la producción hepática de glucosa.
- Incrementa la secreción de insulina.
Estos cambios se deben a la «resistencia a la insulina» inducida por la GH.
Los aumentos de lipólisis y ácidos grasos contribuyen al deterioro de las acciones de la insulina sobre la utilización de la glucosa.
Efectos de la GH en los Huesos
La GH estimula el depósito de proteínas y el crecimiento óseo. Sus efectos incluyen:
- Aumento del depósito de proteínas por condrocitos y células osteógenas.
- Mayor velocidad de reproducción de estas células.
- Conversión de condrocitos en células osteógenas, depositando hueso nuevo.
Mecanismos de Crecimiento Óseo
- Longitud de los huesos largos: Aumenta en los cartílagos epifisarios.
- Grosor de los huesos: Los osteoblastos del periostio depositan hueso nuevo en la superficie del viejo.
La GH tiene un potente efecto estimulante sobre los osteoblastos.
Factores de Crecimiento Similares a la Insulina (IGF)
La GH provoca que el hígado forme IGF (somatomedinas), que median algunos de sus efectos. El IGF-1 (somatomedina C) es el más importante.
La GH tiene una acción breve, mientras que el IGF-1 tiene una acción prolongada.
Regulación de la Secreción de GH
La secreción de GH sigue un patrón pulsátil.
Factores que Estimulan la Secreción de GH
- Inanición (especialmente con déficit de proteínas).
- Hipoglucemia o baja concentración de ácidos grasos.
- Ejercicio.
- Excitación, traumatismos.
- Ghrelina (hormona del estómago).
- Algunos aminoácidos (arginina).
Los niveles de GH ascienden durante las 2 primeras horas de sueño profundo.
Niveles normales de GH: Adultos (1.6-3 ng/ml), Niños/Adolescentes (6 ng/ml).
La hipoglucemia (aguda) es un potente estimulador de la secreción de GH. La secreción crónica se correlaciona más con la depleción de proteínas celulares.
El GHRH estimula la secreción de GH, mientras que la somatostatina la inhibe.
Neurohipófisis (Lóbulo Posterior)
Compuesta principalmente por pituicitos (células de soporte). Contiene terminaciones nerviosas con gránulos secretores.
Hormonas Neurohipofisarias
- Hormona Antidiurética (ADH) / Vasopresina: Formada principalmente en el núcleo supraóptico.
- Oxitocina: Formada principalmente en el núcleo paraventricular.
Funciones Fisiológicas de la ADH
Si no hay ADH, los túbulos y conductos colectores son impermeables al agua, provocando pérdida extrema de líquido en la orina.
Estimulantes de la Secreción de ADH
- Aumento de la osmolaridad del líquido extracelular.
- Volumen sanguíneo y presión arterial bajos.
La disminución del volumen sanguíneo provoca una secreción intensa de ADH con efectos vasoconstrictores.
Funciones Fisiológicas de la Oxitocina
Produce la contracción del útero gestante, especialmente al final de la gestación, contribuyendo al parto.
Estimula la expulsión de leche de las glándulas mamarias durante la lactancia.
Capítulo 77: Hormonas Metabólicas Tiroideas
La Glándula Tiroides
Situada debajo de la laringe, a ambos lados de la tráquea. Es una de las glándulas endocrinas más grandes (15-20 g en adultos).
Hormonas Tiroideas
- Tiroxina (T4).
- Triyodotironina (T3).
Ambas aumentan notablemente el metabolismo del organismo. La ausencia de secreción tiroidea reduce el metabolismo hasta un 40-50%, mientras que la secreción excesiva lo incrementa hasta un 60-100%.
La secreción tiroidea está controlada por la tirotropina (TSH) de la adenohipófisis.
La tiroides también secreta calcitonina, importante para el metabolismo del calcio.
Síntesis y Secreción de Hormonas Tiroideas
- Tiroxina (T4): 93% de las hormonas con actividad metabólica.
- Triyodotironina (T3): 7% de las hormonas con actividad metabólica.
La T3 es unas cuatro veces más potente que la T4.
Estructura de la Glándula Tiroides
Compuesta por folículos llenos de coloide y revestidos por células epiteliales cúbicas que secretan a la luz folicular.
Las células C secretan calcitonina, que regula la concentración de calcio plasmático.
Pasos para la Síntesis de Hormona Tiroidea
- Estimulación por la TSH.
- Simportador de yoduro-sodio (atrapamiento de yoduro).
- Transporte de yoduro a través de la membrana apical.
- Oxidación de yoduro.
- Organificación de la tiroglobulina (unión del yodo a la tiroglobulina).
Función Principal de la Hormona Tiroides
Aumentar el metabolismo.
Componentes Clave
- Principal molécula formada: Tiroxina.
- Cretinismo: Hipotiroidismo congénito, primera causa de retraso mental prevenible.
- Signo cardinal en hipertiroidismo: Aumento de la fuerza cardíaca.
- Yoduro: Necesario para la formación de Tiroxina (se requieren 50 mg de yodo al año).
Bomba de Yoduro (Simportador Yoduro-Sodio)
Transporta yoduro a través de la membrana basolateral a la célula, utilizando la energía de la bomba sodio-potasio-ATPasa.
El atrapamiento de yoduro depende de la concentración de TSH.
La pendrina transporta el yoduro a través de la membrana apical hacia el folículo.
Tiroglobulina
Gran molécula glucoproteica (peso molecular 335,000) que contiene 70 moléculas de tirosina, el sustrato para la formación de hormonas tiroideas.
Oxidación del Yodo y Organificación
La enzima peroxidasa, junto con el peróxido de hidrógeno, oxida el yoduro. El yodo oxidado se une a la tirosina en la tiroglobulina.
Reacción de Acoplamiento
La unión de dos moléculas de diyodotirosina forma tiroxina (T4). La unión de monoyodotirosina y diyodotirosina forma triyodotironina (T3).
Almacenamiento de Hormona Tiroidea
La glándula tiroides puede almacenar hormona tiroidea suficiente para 2-3 meses.
La tiroxina y triyodotironina se escinden de la tiroglobulina antes de ser secretadas en forma libre.
Secreción Diaria
- Tiroxina (T4): 93% (más lenta).
- Triyodotironina (T3): 7% (más potente).
Transporte de Hormonas Tiroideas
Más del 99% de T4 y T3 se une a proteínas plasmáticas (globulina fijadora de tiroxina, prealbúmina, albúmina).
Liberación y Acción de las Hormonas Tiroideas
La T4 se libera lentamente a las células (mitad en 6 días), la T3 más rápido (mitad en 1 día).
Comienzo lento y acción prolongada: Efectos de la T4 tardan 2-3 días en aparecer y persisten 6 semanas a 2 meses. Efectos de la T3 son más rápidos (latencia 6-12 h, pico en 2-3 días).
Efectos de las Hormonas Tiroideas
- Aumentan la transcripción de genes, la síntesis de enzimas y proteínas.
- Resultado neto: Aumento generalizado de la actividad funcional.
Efectos Específicos
- Síntesis de nuevas proteínas: Crecimiento, desarrollo del SNC.
- Cardiovascular: Aumento del gasto cardíaco, flujo sanguíneo, frecuencia y fuerza cardíaca, respiración.
- Metabolismo: Aumento de mitocondrias, Na+/K+-ATPasa, consumo de oxígeno, absorción de glucosa, gluconeogenia, lipólisis, síntesis de proteínas.
Casi toda la T4 se convierte en T3. Las hormonas tiroideas activan receptores nucleares y tienen efectos no genómicos (canales iónicos, fosforilación oxidativa, mensajeros secundarios).
Efectos sobre la Actividad Metabólica Celular
Incrementan la actividad metabólica celular. El metabolismo basal puede aumentar entre un 60% y 100%.
Aumentan el número y la actividad de las mitocondrias.
Facilitan el transporte activo de iones a través de la membrana celular (aumentan la Na+/K+-ATPasa).
Efecto sobre el Crecimiento
- Niños hipotiroideos: Crecimiento lento.
- Niños hipertiroideos: Crecimiento esquelético excesivo.
La hormona tiroidea es crucial para el desarrollo del cerebro fetal y en los primeros años de vida.
Efectos sobre Funciones Corporales Específicas
- Estimulación del metabolismo de hidratos de carbono, lípidos.
- Mayor necesidad de vitaminas.
- Aumento del metabolismo basal.
Metabolismo de Hidratos de Carbono
- Rápida captación de glucosa.
- Aumento de glucólisis y gluconeogenia.
- Mayor absorción intestinal y secreción de insulina.
Aumentan el metabolismo basal entre un 60-100%.
Control de la Secreción Tiroidea
La TSH adenohipofisaria incrementa la secreción de T4 y T3.
La TRH hipotalámica controla la secreción de TSH.
La TRH transporta la TRH desde la eminencia media a la adenohipófisis.
El ascenso de hormona tiroidea en líquidos corporales reduce la secreción de TSH (retroalimentación negativa).
Efectos de la TSH sobre la Tiroides
- Eleva la proteólisis de la tiroglobulina almacenada.
- Incrementa la actividad de la bomba de yoduro.
- Intensifica la yodación de la tirosina.
- Aumenta el tamaño y la actividad secretora de las células tiroideas.
- Incrementa el número de células tiroideas y su forma.
Capítulo 78: Hormonas Corticosuprarrenales
Glándulas Suprarrenales
Dos glándulas (aprox. 4 g cada una) situadas en los polos superiores de los riñones. Cada una tiene una médula (20%) y una corteza (80%).
- Médula suprarrenal: Secreta adrenalina y noradrenalina (respuesta simpática).
- Corteza suprarrenal: Secreta corticoesteroides (mineralocorticoides y glucocorticoides).
Tipos de Corticoesteroides
- Mineralocorticoides: Afectan principalmente a electrolitos (sodio, potasio) en el líquido extracelular (ej. aldosterona).
- Glucocorticoides: Aumentan la glucemia (ej. cortisol).
Capas de la Corteza Suprarrenal
- Zona Glomerular (15%): Secreta aldosterona.
- Zona Fascicular (75%): La más grande; secreta cortisol y corticosterona.
- Zona Reticular (10%): Secreta andrógenos suprarrenales.
Esteroides Más Sintetizados
- Cortisol (glucocorticoide por excelencia, se secreta a partir de las 8 am).
- Corticosterona.
- Aldosterona.
El principal estímulo para la liberación de cortisol es la ACTH.
El cortisol es diabetogénico y contrarregulador de la insulina.
La espironolactona es un antagonista de la aldosterona.
Efectos del Aumento de Aldosterona
- Aumenta la reabsorción de sodio.
- Aumenta el volumen de agua intravascular.
- Aumenta la secreción de potasio.
- Disminuye el potasio (hipopotasemia).
Gluconeogenia: Proceso de fabricación de glucosa nueva a partir de compuestos no carbohidratos.
Glucolisis: Degradación de glucosa para producir energía (ATP).
Síntesis de Hormonas Corticosuprarrenales
Son esteroides derivados del colesterol. Casi el 80% del colesterol proviene de las lipoproteínas de baja densidad (LDL).
Esteroides Suprarrenales
- Naturales: Cortisol, Corticosterona, Aldosterona.
- Sintéticos: Cortisona, Prednisolona, Dexametasona, Fludrocortisona.
La deficiencia de mineralocorticoides causa pérdidas renales de sodio y cloruro, e hiperpotasemia.
La pérdida completa de secreción corticosuprarrenal puede ser mortal en días o semanas.
Sin mineralocorticoides, hay aumento de potasio extracelular, pérdida de sodio y cloruro, y reducción del volumen extracelular y sanguíneo.
Aldosterona
Principal mineralocorticoide (90% de la actividad mineralocorticoide). El cortisol también aporta actividad mineralocorticoide.
La aldosterona aumenta la reabsorción tubular renal de sodio y la secreción de potasio.
La ausencia total de aldosterona puede causar una pérdida urinaria de 10-20 g de sodio al día.
Efectos del Exceso y Déficit de Aldosterona
- Exceso: Hipopotasemia, debilidad muscular.
- Déficit: Hiperpotasemia, toxicidad cardíaca.
El exceso de aldosterona causa descenso de potasio plasmático (hipopotasemia), a veces hasta 2 mEq/l.
La aldosterona estimula el transporte de sodio y potasio en glándulas sudoríparas, salivales e intestinales.
Mecanismo Celular de la Aldosterona
- Difusión al interior de las células tubulares.
- Unión a la proteína receptora mineralocorticoide (MR).
- Complejo aldosterona-receptor difunde al núcleo.
- Síntesis de ARNm y proteínas (enzimas, transportadores de membrana).
Regulación de la Secreción de Aldosterona
Ligada al control de electrolitos, volumen extracelular, volumen sanguíneo y presión arterial.
Factores Clave en la Regulación de Aldosterona
- Concentración de iones potasio extracelular: El aumento la incrementa mucho (principal factor).
- Concentración de angiotensina II: El aumento la incrementa mucho.
- ACTH: Necesaria para la secreción de aldosterona.
Funciones de los Glucocorticoides (Cortisol)
Son esenciales para la vida, al igual que los mineralocorticoides. El cortisol (hidrocortisona) representa el 95% de la actividad glucocorticoide.
Efectos del Cortisol sobre el Metabolismo de Hidratos de Carbono
- Estimulación de la gluconeogenia (aumenta 6-10 veces).
- Disminución de la utilización celular de la glucosa.
El cortisol aumenta las enzimas que convierten aminoácidos en glucosa, moviliza aminoácidos del músculo y antagoniza los efectos de la insulina sobre la gluconeogenia hepática.
Efectos del Cortisol sobre el Metabolismo de las Proteínas
- Reducción de proteínas celulares (excepto en el hígado).
- Aumento de proteínas hepáticas y plasmáticas.
- Aumento de aminoácidos sanguíneos.
- Disminución del transporte de aminoácidos a células extrahepáticas.
- Estimulación del transporte a hepatocitos.
El cortisol aumenta la tasa de desaminación de aminoácidos, la síntesis hepática de proteínas y la formación de proteínas plasmáticas.
Efectos del Cortisol sobre el Metabolismo de las Grasas
- Movilización de ácidos grasos.
- El exceso de cortisol induce obesidad.
El Cortisol es importante para resistir el estrés y la inflamación.
Química de la ACTH
Polipéptido grande (cadena de 39 aminoácidos).
La corticoliberina (CRH) es el factor liberador hipotalámico que controla la liberación de ACTH.
Tipos de Estrés que Aumentan la Liberación de Cortisol
- Traumatismo, infección, calor/frío intensos.
- Inyección de noradrenalina, simpaticomiméticos.
- Cirugía.
- Sustancias necrosantes.
- Inmovilización.
- Enfermedades debilitantes.
Efectos Antiinflamatorios del Cortisol
El cortisol bloquea las cinco etapas de la inflamación:
- Liberación de sustancias químicas inflamatorias.
- Aumento del flujo sanguíneo local.
- Salida de plasma de los capilares.
- Infiltración de leucocitos.
- Crecimiento de tejido fibroso (cicatrización).
El cortisol puede bloquear las primeras etapas de la inflamación e incluso acelerar la desaparición de la inflamación ya iniciada.
La ACTH estimula la secreción de cortisol, controlando casi exclusivamente su liberación y la síntesis de andrógenos.
Capítulo 79: Insulina, Glucagón y Diabetes Mellitus
Hormonas del Páncreas
- Insulina.
- Glucagón.
- Amilina.
- Somatostatina.
- Polipéptido pancreático.
La insulina y el glucagón son esenciales para la regulación del metabolismo de glucosa, lípidos y proteínas.
Tejidos del Páncreas
- Ácinos: Secretan jugos digestivos al duodeno.
- Islotes de Langerhans: Secretan insulina y glucagón directamente a la sangre.
El páncreas humano tiene 1-2 millones de islotes de Langerhans.
Tipos de Células en los Islotes
- Células Alfa (α) (25%): Secretan glucagón.
- Células Beta (β) (60%): Secretan insulina y amilina.
- Células Delta (δ) (10%): Secretan somatostatina.
La insulina fue aislada en 1922. Se asocia al «azúcar de la sangre» y a la abundancia de energía, promoviendo el almacenamiento de energía sobrante.
Insulina
Proteína pequeña (peso molecular 5,808) compuesta por dos cadenas de aminoácidos unidas por puentes disulfuro.
Se sintetiza en las células beta.
La proinsulina y el péptido C carecen de actividad insulínica.
Los niveles de péptido C indican la producción de insulina endógena en diabéticos tratados.
Receptor de Insulina
Combinación de cuatro subunidades (dos alfa externas, dos beta transmembrana). Es un receptor unido a enzima.
Efectos de la Estimulación Insulínica
- Segundos después: Aumento de la captación de glucosa por las células (80%).
- 10-15 minutos después: Cambios en la actividad de enzimas metabólicas intracelulares.
- Horas/días después: Cambios en la velocidad de traducción de ARNm.
La membrana celular se hace más permeable a aminoácidos, potasio y fosfato.
Acción de la Insulina
La insulina provoca la captación, almacenamiento y aprovechamiento de la glucosa por tejidos como músculos, tejido adiposo e hígado.
Músculo
La insulina facilita la captación y metabolismo muscular de la glucosa. El músculo en reposo es poco permeable a la glucosa, pero consume mucha durante el ejercicio y en las horas posteriores a las comidas.
Hígado
La insulina facilita la captación, almacenamiento y utilización de glucosa por el hígado.
Efecto más importante: Depósito rápido de glucógeno en el hígado.
Mecanismos de Captación y Depósito de Glucosa en el Hígado
- La insulina inactiva la fosforilasa hepática (degradación de glucógeno).
- Aumenta la captación de glucosa por el hepatocito (aumenta glucocinasa).
- Fomenta la síntesis de glucógeno.
El efecto neto es el incremento del glucógeno hepático (hasta 5-6% de la masa hepática).
Liberación de Glucosa por el Hígado (entre comidas)
- Descenso de glucemia → reducción de insulina.
- Falta de insulina → interrumpe síntesis de glucógeno y captación de glucosa.
- Falta de insulina + aumento de glucagón → activa fosforilasa (degradación de glucógeno).
- Enzima glucosa fosfatasa (inhibida por insulina) se activa → separa glucosa de fosfato.
El 60% de la glucosa de la dieta se deposita en el hígado y luego se libera.
La insulina favorece la conversión de exceso de glucosa en ácidos grasos e inhibe la gluconeogenia hepática.
Las células encefálicas son permeables a la glucosa y no requieren insulina.
Valor normal de glicemia: 70-125 mg/dl.
Triada de Whipple: Hipoglucemia, síntomas de hipoglucemia, alivio con glucosa.
La insulina fomenta la síntesis de ácidos grasos.
Depósito de Grasa en Células Adiposas
- La insulina inhibe la lipasa sensible a hormona.
- Fomenta el transporte de glucosa a las células adiposas.
La lipasa hidroliza triglicéridos en células adiposas.
Deficiencia de Insulina
Aumenta el uso de grasa para fines energéticos, provoca lipólisis y liberación de ácidos grasos libres.
El consumo exagerado de grasas causa cetosis y acidosis (ácido acetoacético, ácido β-hidroxibutírico).
La insulina facilita la síntesis y depósito de proteínas.
La deficiencia de insulina provoca descenso de proteínas y aumento de aminoácidos en plasma.
La insulina y la hormona del crecimiento actúan sinérgicamente para promover el crecimiento.
Estímulo para la Secreción de Insulina
El incremento de la glucemia es el principal estímulo.
La concentración plasmática de insulina se eleva 10 veces en 3-5 minutos tras un aumento brusco de glucemia, alcanzando una meseta en 2-3 horas.
Glucagón
Hormona secretada por las células α de los islotes de Langerhans cuando disminuye la glucemia. Cumple funciones opuestas a la insulina.
Es un polipéptido (cadena de 29 aminoácidos).
Efectos del Glucagón sobre el Metabolismo de la Glucosa
- Degradación del glucógeno hepático (glucogenólisis).
- Aumento de la gluconeogenia hepática.
Control de la Regulación de la Glucemia
- El hígado actúa como sistema amortiguador de la glucemia.
- La insulina y el glucagón son sistemas de retroalimentación esenciales.
- En hipoglucemias graves, el sistema nervioso simpático se activa.
- La hormona del crecimiento y el cortisol se liberan en respuesta a hipoglucemia prolongada.
Capítulo 80: Hormona Paratiroidea, Calcitonina, Metabolismo del Calcio y Fosfato, Vitamina D
Regulación del Calcio y Fosfato
La concentración de calcio en el líquido extracelular está regulada con gran exactitud (aprox. 9.4 mg/dl).
El calcio es clave en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión nerviosa.
El fosfato se almacena mayoritariamente en los huesos (85%).
Distribución del Calcio Corporal
- 0.1% en líquido extracelular.
- 1% en interior de células y orgánulos.
- Resto almacenado en huesos.
Distribución del Fosfato Corporal
- 85% almacenado en huesos.
- 14-15% intracelular.
- Menos del 1% en líquido extracelular.
Calcio en Plasma y Líquido Intersticial
- 41% combinado con proteínas plasmáticas (no difunde).
- 9% combinado con aniones (difunde).
- 50% ionizado (difunde).
El calcio ionizado es la forma activa para las funciones corporales.
Hipocalcemia y Tetania
La hipocalcemia (descenso de calcio) produce excitación del sistema nervioso y tetania (espasmos musculares). Suele manifestarse cuando el calcio desciende a 6 mg/dl.
Hipercalcemia
El aumento de calcio reduce la actividad del sistema nervioso y muscular, disminuye el intervalo QT cardíaco y causa estreñimiento y pérdida de apetito.
Absorción y Excreción de Calcio y Fosfato
- Calcio: Ingesta diaria 1000 mg; absorción 35% (gracias a Vitamina D). Excreción fecal 900 mg/día.
- Fosfato: Ingesta diaria 1000 mg; absorción intestinal muy eficiente. Se elimina lo que se une al calcio no absorbido.
Rol de la PTH (Hormona Paratiroidea)
- Favorece la excreción renal de potasio.
- Aumenta la reabsorción de calcio en la nefrona distal.
- Controla las concentraciones plasmáticas de calcio y fosfato.
Calcio Intercambiable
Proporciona un mecanismo de amortiguación para evitar fluctuaciones del calcio ionizado.
Resorción Ósea
El hueso se remodela continuamente por la acción de los osteoclastos (células fagocíticas derivadas de monocitos).
Los osteoclastos secretan enzimas proteolíticas y ácidos (cítrico, láctico).
La PTH estimula la actividad de los osteoclastos indirectamente, a través de los osteoblastos (que tienen receptores de PTH y señalan a los precursores de osteoclastos).
Los osteoblastos producen osteoprotegerinas (OPG).
La fractura ósea activa los osteoblastos y la formación de nuevos osteoclastos.
Vitamina D
Debe convertirse en el hígado y riñones al producto activo: 1,25-dihidroxicolecalciferol (1,25(OH)2D3).
La vitamina D activa promueve la absorción intestinal de calcio, aumentando la formación de calbindina.
Control de Calcio y Fosfato por la PTH
La PTH regula la absorción intestinal, excreción renal e intercambio de calcio y fosfato entre el líquido extracelular y el hueso.
El exceso de actividad paratiroidea causa liberación rápida de sales de calcio de los huesos.
Glándulas Paratiroideas
Cuatro glándulas detrás de la tiroides. Compuestas por células principales y oxífilas.
La PTH es una cadena polipeptídica de 110 aminoácidos.
Efectos de la PTH en el Hueso
- Fase rápida (minutos/horas): Activación de células óseas existentes para liberar calcio y fosfato.
- Fase lenta (días/semanas): Proliferación de nuevos osteoclastos.
La PTH libera sales óseas de la matriz ósea cercana a osteocitos y osteoclastos.
RANKL es una señal secundaria que activa receptores en células preosteoclasticas, transformándolas en osteoclastos maduros.
Las glándulas paratiroideas aumentan de tamaño en el raquitismo (deficiencia de calcio).
Situaciones que Incrementan el Calcio Iónico
- Exceso de calcio en la dieta.
- Aumento de vitamina D.
- Resorción ósea por factores distintos a la PTH.
Efectos de la PTH
- Estimula la reabsorción ósea.
- Aumenta la reabsorción de calcio y reduce la de fosfato en los túbulos renales.
- Es necesaria para la conversión de 25-hidroxicolecalciferol en 1,25-dihidroxicolecalciferol.
Calcitonina
Hormona peptídica secretada por la tiroides que reduce las concentraciones plasmáticas de calcio, oponiéndose a la PTH.
Es un polipéptido de 32 aminoácidos.
Estímulo principal para su secreción: Incremento de la concentración plasmática de calcio ionizado.
Hipoparatiroidismo
Las glándulas paratiroideas no secretan suficiente PTH. Disminuye la reabsorción ósea y se inactivan los osteoclastos.
Hiperparatiroidismo Primario
Secreción excesiva e inadecuada de PTH, a menudo por un tumor paratiroideo.
Efectos Óseos del Hiperparatiroidismo
- Actividad osteoclásica extrema.
- Elevación del calcio iónico extracelular.
- Disminución del fosfato (excreción renal aumentada).
En casos graves, la resorción ósea supera el depósito, resultando en fracturas frecuentes.
Hipercalcemia
El calcio plasmático puede subir a 12-15 mg/dl. Síntomas: depresión del SNC y SNP, debilidad muscular, estreñimiento, anorexia, alteraciones cardíacas.
Hiperparatiroidismo Secundario
Elevadas concentraciones de PTH como compensación de hipocalcemia (deficiencia de vitamina D, nefropatía crónica).
Consecuencias: Osteomalacia (mineralización insuficiente), reabsorción ósea inducida por PTH alta.
Raquitismo por Deficiencia de Vitamina D
Afecta a niños por deficiencia de calcio o fosfato. El 7-dehidrocolesterol en la piel se activa por rayos UV para formar vitamina D3.
Osteoporosis
Enfermedad ósea más frecuente en adultos. Pérdida de matriz ósea orgánica (diferente de osteomalacia/raquitismo, que es defecto de calcificación).
Causas comunes: Falta de ejercicio físico, malnutrición, déficit de vitamina C.
Capítulo 81: Funciones Reproductoras y Hormonales Masculinas
Funciones Reproductoras Masculinas
- Espermatogenia: Formación de espermatozoides.
- Acto sexual masculino.
- Regulación hormonal de las funciones reproductoras.
El Testículo
Compuesto por hasta 900 túbulos seminíferos (más de 0.5 m de longitud cada uno) donde se forman los espermatozoides.
El epidídimo es otro tubo espiral de 6 m de longitud.
Células Testiculares
- Células de Sertoli: Nutren y regulan el desarrollo de los espermatozoides.
- Células de Leydig: Producen testosterona.
La LH estimula la secreción de testosterona por las células de Leydig.
Los testículos son la gónada masculina por excelencia.
Conductos Reproductores Masculinos
Conductos prostáticos (eyaculador, uretra prostática), uretra, glándulas bulbouretrales (Cowper).
Espermatogenia
Las células germinales primordiales migran a los testículos y se convierten en espermatogonias (células germinales inmaduras) en las capas internas de los túbulos seminíferos.
Pasos de la Espermatogenia
- Meiosis.
- Cromosomas sexuales.
- Formación del espermatozoide.
La espermatogenia ocurre durante la vida sexual activa, estimulada por hormonas gonadotropas (FSH, LH).
La duración total de la espermatogenia (espermatogonia a espermatozoide) es de aproximadamente 74 días.
Cromosomas Sexuales
El par de cromosomas sexuales determina el sexo: X (femenino) y Y (masculino).
Formación del Espermatozoide
Cada espermátide se alarga formando un espermatozoide con cabeza y cola (flagelo).
La cabeza contiene el núcleo condensado.
El acrosoma (en la cabeza) contiene enzimas (hialuronidasa, proteasas).
La cola (flagelo) tiene microtúbulos (axonema), membrana y mitocondrias.
Factores Hormonales que Estimulan la Espermatogenia
- Testosterona (células de Leydig).
- LH (adenohipófisis → estimula células de Leydig).
- FSH (adenohipófisis → estimula células de Sertoli).
- Estrógenos (formados por células de Sertoli a partir de testosterona).
- Hormona del Crecimiento (controla funciones metabólicas testiculares).
Maduración del Espermatozoide en el Epidídimo
Los espermatozoides tardan días en recorrer el epidídimo. Los espermatozoides de los túbulos seminíferos y primeras porciones del epidídimo son inmóviles e infértiles.
Tras la eyaculación, los espermatozoides se vuelven móviles y fértiles.
Los espermatozoides maduros se mueven a 1-4 mm/min. Medios muy ácidos les causan la muerte.
Almacenamiento de Espermatozoides
Los testículos forman unos 120 millones de espermatozoides diarios. La mayoría se conservan en el epidídimo y una pequeña cantidad en el conducto deferente.
Función de las Vesículas Seminales
Secretan líquido con prostaglandinas y fibrinógeno.
Función de la Próstata
Secreta líquido lechoso con citrato, calcio, fosfato, enzima de coagulación y profibrinolisina.
Semen
Compuesto por líquido y espermatozoides. Componentes: Espermatozoides (10%), Vesículas seminales (60%), Próstata (30%).
Capacitación de los Espermatozoides
Proceso necesario para la fecundación del óvulo, dura de 1 a 10 horas.
El acrosoma contiene hialuronidasa (despolimeriza ácido hialurónico) y enzimas proteolíticas (digieren tejidos).
Acto Sexual Masculino
El glande del pene es la fuente principal de señales nerviosas sensitivas.
Etapas del Acto Sexual Masculino
- Erección: Función de los nervios parasimpáticos.
- Emisión y Eyaculación: Funciones de los nervios simpáticos.
La erección se debe a impulsos parasimpáticos desde la médula espinal.
La emisión comienza con la contracción del conducto deferente y ampolla, expulsando espermatozoides a la uretra.
Hormonas Sexuales Masculinas (Andrógenos)
Secretadas por los testículos: testosterona, dihidrotestosterona, androstenediona.
Testosterona
Producida por las células de Leydig (20% de la masa testicular adulta).
Es responsable de las características distintivas del cuerpo masculino.
La producción de testosterona es casi nula hasta los 10-13 años.
La elaboración de testosterona fetal inicia hacia la 7ª semana de gestación.
La testosterona induce el descenso de los testículos al escroto durante los últimos meses de gestación.
Efectos de la Testosterona
- Desarrollo de caracteres sexuales secundarios (pubertad).
- Distribución del vello corporal (pubis, cara, tórax, etc.).
- Aumento de la masa muscular (50% mayor que en mujeres).
- Aumento del grosor de la piel y posible acné.
- Aumento de la matriz ósea y retención de calcio.
- Incremento de la tasa de metabolismo basal.
- Aumento de eritrocitos.
- Efecto sobre el equilibrio electrolítico e hídrico.
Capítulo 82: Fisiología y Hormonas Femeninas
Funciones Reproductoras Femeninas
- Preparación del cuerpo para la concepción y gestación.
- El período de gestación.
Órganos Femeninos Principales
- Ovarios.
- Trompas de Falopio (oviductos).
- Útero.
- Vagina.
Ovogenia
Un huevo en desarrollo (ovocito) se diferencia en un óvulo maduro.
Sistema Hormonal Femenino
- Hormona liberadora hipotalámica: Gonadoliberina (GnRH).
- Hormonas adenohipofisarias: FSH y LH.
- Hormonas ováricas: Estrógenos y progesterona (secretadas en respuesta a FSH y LH).
Consecuencias del Ciclo Sexual Femenino
- Liberación de un único óvulo cada mes (normalmente).
- Preparación del endometrio uterino para la implantación.
Las alteraciones ováricas dependen de las hormonas gonadotropas (FSH, LH).
La FSH y la LH son pequeñas glucoproteínas (peso molecular aprox. 30,000).
Cuerpo Lúteo
Estructura que mantiene el embarazo en las primeras semanas antes de la placenta.
Menarquia
Aparición del primer ciclo menstrual.
Desarrollo Folicular
- Folículo primordial: Capa de células de la granulosa.
- Célula teca: Se agrupan formando capas externas al folículo.
- Teca interna: Secretan hormonas esteroides (estrógenos, progesterona).
- Teca externa: Tejido conjuntivo vascularizado.
El crecimiento inicial del folículo depende principalmente de la FSH.
Atresia
Proceso por el cual solo un folículo madura cada mes para ovular, evitando el desarrollo de más de un feto.
Folículo Maduro
Único folículo que alcanza 1-1.5 cm en la ovulación.
Ovulación
Ocurre 14 días después del inicio de la menstruación en un ciclo de 28 días.
El pico de LH es necesario para la ovulación.
La LH induce la secreción rápida de hormonas esteroideas foliculares (con progesterona).
Fase Lútea del Ciclo Ovárico
Las células de la granulosa y teca interna se convierten en células luteínicas.
El cuerpo lúteo es un órgano secretor de grandes cantidades de progesterona y estrógenos.
Las células luteínicas neoformadas siguen una secuencia: proliferación, aumento de tamaño, secreción, degeneración.
Los estrógenos y la progesterona ejercen retroalimentación negativa sobre la adenohipófisis, reduciendo FSH y LH.
La involución final del cuerpo lúteo ocurre alrededor del día 26 del ciclo.
Tipos de Hormonas Sexuales Ováricas
- Estrógenos (principal: estradiol).
- Gestágenos (principal: progesterona).
La función principal de los gestágenos es preparar el útero para la gestación y las mamas para la lactancia.
Estrógenos en el Plasma Femenino
- β-estradiol (el más potente).
- Estrona.
- Estriol (el más débil).
El hígado convierte estradiol y estrona en estriol (casi inactivo).
El pregnandiol es el principal producto de degradación de la progesterona.
Función Principal de los Estrógenos
Estimular la proliferación celular y el crecimiento de los órganos sexuales y reproductivos.
- Desarrollo del estroma mamario.
- Crecimiento del sistema de conductos mamarios.
- Depósito de grasa en las mamas.
Los estrógenos inician el crecimiento de las mamas y el aparato productor de leche.
Ciclo Endometrial Mensual y Menstruación
- Fase proliferativa (estrogénica, pre-ovulación): Proliferación del endometrio.
- Fase secretora (progestacional, post-ovulación): Cambios secretores en el endometrio.
- Menstruación: Descamación del endometrio.
La menstruación se debe a la caída brusca de estrógenos y progesterona al final del ciclo ovárico.
Efectos de Retroalimentación de los Estrógenos
- Negativa: Pequeñas cantidades inhiben la producción de LH y FSH.
- Positiva: Grandes cantidades (pico de LH) provocan la ovulación.
Menopausia
Entre los 40 y 50 años, los ciclos se vuelven irregulares y a menudo no hay ovulación.
