Sistema Nervioso Entérico y Motilidad Gastrointestinal
Sistema Nervioso Entérico
El **sistema nervioso entérico** controla los movimientos gastrointestinales.
Es regulado por los sistemas nerviosos **simpático** y **parasimpático**.
Movimientos del Tracto Gastrointestinal
Existen movimientos de tipo **propulsivos** y movimientos de **mezcla**.
La **peristalsis** es un tipo de movimiento propulsivo.
El **plexo mientérico** controla la actividad muscular en el tracto gastrointestinal.
Plexo Submucoso
El **plexo submucoso** pertenece al sistema nervioso entérico.
Es regulado por los sistemas autónomo y parasimpático.
Regula la **actividad secretora** de las células epiteliales del tracto gastrointestinal.
Motilidad Intestinal
Regula el **tiempo de permanencia del quimo**.
Favorece el **contacto de nutrientes con la mucosa**.
Complejo Motor Migratorio (CMM)
El **Complejo Motor Migratorio (CMM)** es responsable de la **limpieza interdigestiva**, regulada por la **motilina**.
Ondas Lentas y Potenciales en Espiga
Las **ondas lentas** no generan contracción por sí solas; son producidas por las **células intersticiales de Cajal**.
Los **potenciales en espiga** se producen cuando la despolarización supera -40 mV, generando entrada de **Ca²⁺** y contracción. Son influenciados por la **acetilcolina (ACh)** (excitatorio) y la **noradrenalina (NE)** (inhibitorio).
Secreciones Gastrointestinales
Secreción Salival
Contiene **amilasa salival**, **mucina**, **lipasa**, y proteínas antimicrobianas como **lisozima**, **lactoferrina**, **IgA** y **EGF**.
**Glándulas salivales:**
**Parótida**: Secreción serosa rica en enzimas.
**Submandibular**: Secreción mixta.
**Sublingual**: Secreción principalmente mucosa.
**Regulación**: Exclusivamente neural, especialmente parasimpática (nervio facial y glosofaríngeo).
El **pH en reposo** es de 4–6; tras estimulación puede bajar a <2.
**Funciones**: **Bactericida**, **digestiva** (activación de pepsina) y de **absorción** (vitamina B₁₂ mediante el factor intrínseco).
Ambos tipos de glándulas gástricas secretan **moco**.
Secreciones Pancreáticas y Biliares
**Páncreas**: Sintetiza y secreta diversas **proteasas** en forma de **zimógenos** (tripsinógeno, quimotripsinógeno y procarboxipeptidasa) que luego son activados en el intestino para degradar proteínas o péptidos.
**Vesícula biliar**: Almacena **bilis**, que, al ser secretada al intestino, **emulsiona los lípidos**, facilitando que la **lipasa** acceda a ellos y los degrade.
**Secretina**: Estimula la secreción de **HCO₃⁻**.
**CCK (Colecistoquinina)**: Favorece las secreciones pancreáticas ricas en enzimas y la contracción de la vesícula biliar.
Actúan por vía sanguínea y afectan la secreción y motilidad.
**Importancia de neurotransmisores**: **ACh**, **sustancia P** (excitatorios); **VIP**, **NO** (inhibitorios).
Digestión y Absorción de Nutrientes
Absorción de Lípidos
La **absorción de lípidos** a nivel intestinal requiere como primer paso la **emulsificación de los lípidos con las sales biliares**.
Digestión y Absorción de Carbohidratos
**Boca**: La **amilasa salival** (ptialina) inicia la hidrólisis del almidón a maltosa.
**Estómago**: El pH ácido inactiva la amilasa salival.
**Intestino delgado**: La **amilasa pancreática** convierte el almidón en maltosa, maltotriosa y dextrinas. Las **enzimas del borde en cepillo** (maltasa, lactasa, sacarasa) hidrolizan disacáridos a monosacáridos.
**Absorción**: La **glucosa** y **galactosa** se absorben por **transporte activo** con sodio (**SGLT1**). La **fructosa** se absorbe por **difusión facilitada** (**GLUT5**). Todos los monosacáridos salen al intersticio mediante **GLUT2** y entran en los capilares intestinales hacia la vena porta.
El **intestino delgado** es el principal sitio de absorción de los **carbohidratos** en el sistema digestivo humano.
Digestión y Absorción de Proteínas
**Estómago**: La **pepsina** rompe enlaces peptídicos en un medio ácido.
**Intestino delgado**: Las **enzimas pancreáticas** (tripsina, quimotripsina, elastasa, carboxipeptidasas) cortan en oligopéptidos. Las **enzimas del borde en cepillo** (aminopeptidasas, dipeptidasas) generan aminoácidos libres y dipéptidos.
**Absorción**: Los **aminoácidos** se absorben por **transporte acoplado a Na⁺**. Los **dipéptidos** y **tripéptidos** ingresan por **cotransporte con H⁺** y se hidrolizan intracelularmente.
Digestión y Absorción de Lípidos
**Intestino delgado**: Las **sales biliares** emulsifican las grasas formando **micelas**. La **lipasa pancreática** convierte los triglicéridos en ácidos grasos y monoglicéridos.
**Absorción**: Los **ácidos grasos** y **monoglicéridos** difunden a los enterocitos, donde se reesterifican para formar **quilomicrones**. Los quilomicrones entran en los **vasos linfáticos** (vasos quilíferos), luego al conducto torácico y finalmente a la circulación sistémica.
Absorción de Vitaminas
**Hidrosolubles (B, C)**: Se absorben por **difusión facilitada** o **transporte activo** en yeyuno e íleon.
**Liposolubles (A, D, E, K)**: Se absorben junto con los lípidos en las **micelas**.
Absorción de Minerales y Agua
**Calcio**: Su absorción está regulada por la **vitamina D** en el duodeno (**TRPV6**, **calbindina**).
**Hierro**: Se absorbe en el duodeno como **Fe²⁺** (transportador **DMT1**), regulado por la **hepcidina**.
**Sodio**: Absorción activa en todo el intestino delgado.
**Cloruro y potasio**: Se absorben mediante **difusión pasiva**.
**Agua**: Absorbida por **ósmosis** según gradientes establecidos por la absorción de solutos, principalmente **Na⁺**.
Superficie de Absorción Intestinal
Los **pliegues circulares (Kerckring)**, **vellosidades** y **microvellosidades** aumentan exponencialmente el área de absorción.
Los **enterocitos** están especializados con transportadores apicales y basolaterales.
Fisiología del Sistema Endocrino
Principios Generales de las Hormonas
Mecanismo de Acción Hormonal
El efecto de las **hormonas esteroideas** tarda más en producirse que el de las hormonas proteicas.
Para que una **hormona esteroide** pueda producir su efecto en las células blanco, debe **activar la expresión génica**.
Tipos de Hormonas
**Hormonas Peptídicas**: Ejemplos: **insulina**, **prolactina**, **ACTH**. Su lugar de acción es en la **membrana celular** y se transportan disueltas en plasma. Se almacenan en vesículas hasta la exocitosis y activan sistemas de **segundo mensajero**.
**Hormonas Esteroideas**: Derivadas del **colesterol**. Su síntesis es a demanda y regulan la **transcripción génica**. Ejemplos: **cortisol**, **estrógeno**, **progesterona**. Su lugar de acción es en el **núcleo/citoplasma** y se transportan unidas a proteínas.
**Hormonas Aminas**: Hay **catecolaminas** (ej. **adrenalina**), que se almacenan en vesículas, tienen receptores en membrana y circulan libres en plasma. También están las **hormonas tiroideas** (ej. **T3**, **T4**), que se almacenan en el coloide de la tiroides como tiroglobulina, tienen receptores intracelulares y se unen a proteínas para su transporte.
Regulación del Sistema Endocrino
El **sistema endocrino** mantiene la **homeostasis** mediante la regulación de:
Equilibrio de agua y sodio.
Presión arterial y volumen sanguíneo.
Concentración de calcio y fosfato.
Metabolismo energético (movilización y almacenamiento).
Respuesta al estrés.
Reproducción, crecimiento, desarrollo y envejecimiento.
Eje Hipotálamo-Hipófisis
Hipotálamo
Produce **hormonas liberadoras** o **inhibidoras** que actúan sobre la hipófisis anterior.
El **hipotálamo** actúa como centro regulador que participa en el control de diversas funciones, **EXCEPTO** la regulación de los procesos de formación y resorción ósea.
Hipófisis Anterior (Adenohipófisis)
Secreta **hormonas tróficas** que estimulan otras glándulas.
La función secretora de las **glándulas suprarrenales**, los **testículos**, los **ovarios** y la **tiroides** son regulados directamente por hormonas producidas en la **adenohipófisis**.
Hipófisis Posterior (Neurohipófisis)
Libera **oxitocina** y **vasopresina (ADH)**, sintetizadas en el hipotálamo.
Hormonas liberadas: **ADH**, **oxitocina**.
Ejes Hormonales Principales
**TRH** → **TSH** → **Tiroides** → **T3** y **T4** (metabolismo).
La **glándula tiroides** tiene una rica irrigación, con **células foliculares** (productoras de T3 y T4) y **células parafoliculares** (productoras de calcitonina).
Una característica de la glándula tiroides es que **responde a TSH aumentando la actividad del simportador de Na⁺/I⁻**.
Metabolismo del Yodo y Síntesis de Hormonas Tiroideas
El **yodo** es esencial: su principal fuente son los alimentos y su absorción es un paso crítico para la síntesis de hormonas tiroideas.
**Metabolismo del yodo**:
**Alimentos que aportan yodo**: Pescados, mariscos, cebolla, ajo.
**Lugar de absorción y forma**: Intestino delgado – **yoduro**.
**Forma de transporte en sangre**: Unido a **albúmina**.
**Órganos o tejidos donde es captado**: Tiroides, glándulas salivales y mamaria.
**Principal vía de eliminación**: Orina.
**Aditivo alimentario como vehículo**: **Sal yodada**.
El yodo es captado por las células foliculares a través del **cotransportador Na⁺/I⁻ (NIS)**, estimulado por la **TSH**.
En la luz del folículo, el yoduro es oxidado por la **TPO** y se une a tirosinas de la **tiroglobulina** formando **MIT** y **DIT**, que luego se acoplan para formar **T3** y **T4**.
El **efecto Wolff-Chaikoff** limita la síntesis de hormonas tiroideas (HT) ante ingestas excesivas de yodo (ej. >2 mg/día), como mecanismo de autorregulación.
Transporte y Conversión de Hormonas Tiroideas
En sangre, **T3** y **T4** viajan unidas a proteínas (**TBG**, **albúmina**, **transtiretina**). Solo una fracción mínima circula libre.
La **T4** se convierte en **T3** (forma activa) en tejidos periféricos mediante **desyodasas** (D1, D2, D3).
**T3** se diferencia de **T4** principalmente porque **más del 80% de T3 es producida fuera de la glándula tiroides**.
Efectos Fisiológicos de T3
La principal función de la hormona **triyodotironina (T3)** es:
Aumentar el **metabolismo celular**.
Mejorar la respuesta a otras hormonas del sistema endocrino.
Permitir la adaptación del organismo a cambios ambientales (ej. temperatura ambiental).
Regular la **expresión génica**.
Un aumento de la concentración plasmática de **T3** favorece la **captación de glucosa en el tejido muscular**.
Trastornos de la Tiroides
**Hipertiroidismo**:
**Causas**: Enfermedad de Graves, adenomas, exceso exógeno de T4/T3.
**Síntomas**: Pérdida de peso, taquicardia, intolerancia al calor, bocio, hiperactividad.
**Hipotiroidismo**:
**Causas**: Tiroiditis autoinmune (Hashimoto), déficit de yodo, cirugía, disfunción del eje hipotálamo-hipófisis.
**Síntomas**: Fatiga, aumento de peso, sensibilidad al frío, mixedema, retraso mental en niños.
Una enfermedad autoinmune que provoca la destrucción del grupo de neuronas hipotalámicas que producen **TRH** afectará la producción de **TSH** y **Prolactina**.
Páncreas Endocrino y Metabolismo de la Glucosa
Homeostasis de la Glucosa
La **glucemia normal** en ayunas es de 60–100 mg/dL y posprandial <140 mg/dL.
El cuerpo recurre a la **glucogenólisis**, **lipólisis** y **gluconeogénesis** durante el ayuno para mantener la glucemia.
La prevención de una **hipoglucemia** depende fundamentalmente de la **acción primaria del glucagón**.
La **insulina** es una **hormona peptídica anabólica**.
Se sintetiza como **preproinsulina** → **proinsulina** → **insulina** + **péptido C**.
El **estímulo principal** para su liberación es el **aumento de glucosa**.
**Secreción bifásica**: Una fase rápida (gránulos preformados) y una fase lenta (nueva síntesis).
**Mecanismo celular**: Entrada de glucosa vía **GLUT2** → incremento de **ATP** → cierre de canales de **K⁺** → despolarización → entrada de **Ca²⁺** → exocitosis de insulina.
**Acciones**: Disminuye la glucemia, ácidos grasos, aminoácidos, cuerpos cetónicos y potasio plasmáticos. Estimula la **glucogénesis**, **lipogénesis** y **síntesis proteica**.
La **insulina** es una hormona **hipoglucémica** por su capacidad para **aumentar los transportadores GLUT4** en las membranas del tejido adiposo, el músculo esquelético y el cardíaco.
**Mecanismo de acción de la insulina en el músculo esquelético**: Se une a su receptor, lo que inicia una señalización que incorpora el transportador **GLUT4** a la membrana plasmática. El GLUT4 toma la glucosa y la internaliza.
**Efecto incretina**: **GLP-1** y **GIP** (producidos en el intestino) potencian la secreción de insulina cuando la glucosa es ingerida por vía oral.
Las concentraciones plasmáticas más elevadas de **insulina** se esperan **después del consumo de alimentos ricos en carbohidratos**.
La afirmación falsa acerca de la hormona insulina es que **estimula la inserción de GLUT-2 en las membranas de las células**.
**Factores que facilitan la liberación de insulina** (distintos a glucosa): **AGL** (ácidos grasos libres), **acetilcolina**, **incretinas**.
Glucagón
El **glucagón** es una **hormona peptídica catabólica** e **hiperglucemiante**.
**Síntesis**: Desde **proglucagón** en células α.
**Acciones principales**:
En hígado: Promueve **glucogenólisis**, **gluconeogénesis** y **cetogénesis**.
**Mecanismos para la producción de glucosa mediados por glucagón en el hígado**: **Glucogenólisis**, **Gluconeogénesis**.
**Factores que facilitan la liberación de glucagón** (distintos a glucosa): **CCK** (colecistoquinina), **catecolaminas**, aumento de **cortisol**, **GH**, **glucocorticoides**.
Evaluación de la Glucemia
Las **curvas de tolerancia a la glucosa** ayudan a detectar estados normales, prediabetes y diabetes tipo 2.
El **primer signo de diabetes** es la pérdida de la fase rápida de secreción de insulina.
La **ACTH** tiene efectos inmediatos (esteroidogénesis) y tardíos (crecimiento celular).
La liberación de **cortisol** depende de la **secreción pulsátil de ACTH**.
Médula Suprarrenal: Catecolaminas
**Síntesis**: Inicia con **tirosina** → **DOPA** → **dopamina** → **noradrenalina** → **adrenalina** (requiere **cortisol** para activación de PNMT).
Almacenadas en gránulos y liberadas vía **estimulación simpática mediada por acetilcolina** ante estrés (ejercicio, hipoglucemia, hemorragia).
**Acciones fisiológicas**: Aumento de glucemia, lipólisis, frecuencia cardíaca, presión arterial, dilatación bronquial, alerta neurológica.
Actúan sobre **receptores adrenérgicos α y β** en múltiples órganos.
**Degradación**: Por **COMT** y **MAO** a metabolitos inactivos (ácido vanililmandélico, metanefrina y normetanefrina) que se excretan por la orina.
Con respecto a las funciones ejercidas por las **catecolaminas** durante la realización de un ejercicio, son verdaderas las siguientes aseveraciones:
Aumenta el **flujo sanguíneo al músculo esquelético** al favorecer la vasodilatación en las arteriolas.
Disminuye la **secreción de insulina** desde las células beta del páncreas, favoreciendo el aumento de glucagón.
Aumenta el **retorno venoso** al estimular la vasoconstricción de las venas.
Aldosterona
La producción y liberación de **aldosterona** en la zona glomerular de las suprarrenales se encuentra principalmente bajo control de la **angiotensina II**.
Es controlada principalmente por la **angiotensina II** y la concentración plasmática de **K⁺**.
Es inhibida por el **péptido natriurético auricular (PNA)**.
**No se almacena**.
**Exceso de aldosterona (hiperaldosteronismo)**: Hipertensión, hipocalemia, alcalosis.
Cortisol
Tiene un **ritmo circadiano** y responde al **estrés**.
Es un **modulador clave del metabolismo**: **gluconeogénesis**, **lipólisis**, **proteólisis**, **inmunosupresión**.
**Mecanismos moleculares**: El cortisol y la aldosterona se unen a **receptores intracelulares** que regulan la transcripción génica. Enzimas como la **11β-HSD2** previenen que el cortisol active receptores de mineralocorticoides.
**Factores o estímulos que inciden en la liberación de cortisol**: **Ritmo circadiano**, **estrés**.
**Hormonas que controlan la secreción de cortisol**: **CRH** y **ACTH**.
**Mecanismos que regula el cortisol en el hígado**: **Gluconeogénesis**.
**Ubicación del receptor de cortisol en la célula blanco**: **Citoplasma**.
Se considera una hormona»**diabetogénica*» porque **inhibe la inserción del transportador GLUT4** en la membrana de las células.
La mayor parte del **cortisol plasmático** está unido a la **transcortina**.
**Exceso de cortisol (Síndrome de Cushing)**: Hiperglucemia, obesidad centrípeta, hipertensión, atrofia muscular, inmunosupresión.
**Déficit de cortisol (Enfermedad de Addison)**: Hipoglucemia, hipotensión, fatiga.
El **calcio** es un componente estructural óseo (**hidroxiapatita**).
Participa en la **transmisión nerviosa**, **contracción muscular**, **coagulación** y **exocitosis**.
El **calcio ionizado (Ca²⁺)** es el que regula la secreción de **PTH** y las funciones celulares.
Hormonas Reguladoras del Calcio
**PTH (Hormona Paratiroidea)**: Producida por la **glándula paratiroides**, aumenta el **calcio sérico** y disminuye el **fosfato**.
**Calcitriol (Vitamina D activa)**: Producido en el **riñón** en su forma activa, aumenta la **absorción de calcio y fosfato**.
**Calcitonina**: Producida por las **células C de la tiroides**, disminuye el **calcio en plasma** y el **fosfato**.
La **concentración plasmática de calcio** tiene el mayor efecto sobre la secreción de **hormona paratiroidea**.
El **hipotálamo** no participa en la regulación de las concentraciones plasmáticas de calcio.
Los niveles de **calcio** en el plasma sanguíneo son controlados mediante la participación de la **glándula paratiroides**, **hueso**, **riñón** e **intestino delgado**.
Papel del Intestino en la Homeostasis del Calcio
La **vitamina D activa** estimula los transportadores **TRPV6**, **calbindina** y bombas de **Ca²⁺**, lo que lleva a una mayor absorción intestinal de **Ca²⁺**.
El **fosfato** se absorbe por cotransportadores **Na⁺/Pi**, regulados en menor grado por la vitamina D.
**Osteoclastos**: Degradan la matriz ósea, liberando **Ca²⁺** y **Pi**.
La **PTH** estimula indirectamente la **resorción ósea** vía **RANKL/OPG**, lo que activa los osteoclastos.
La **vitamina D** sensibiliza los osteoblastos a la **PTH**.
Papel del Riñón en la Homeostasis del Calcio
La **PTH**:
Estimula la **reabsorción de Ca²⁺** (en túbulo distal).
Inhibe la **reabsorción de fosfato** (en túbulo proximal).
Estimula la síntesis de **calcitriol** (activación de 1α-hidroxilasa).
La **vitamina D** también modula la expresión de transportadores (**TRPV5**, **calbindina-D28K**).
La **calcitonina** aumenta la **excreción renal de Ca²⁺ y Pi**.
Osteoporosis y Menopausia
En mujeres a partir de la menopausia, aumenta el riesgo de desarrollar **osteoporosis** debido a:
**Disminución de estrógenos**.
La disminución de estrógenos lleva a una **disminución de la síntesis de osteoprotegerina (OPG)** en los osteoblastos; una menor OPG significa **mayor actividad osteoclástica** y, por ende, **mayor resorción ósea**.
Aumenta la **actividad resortiva de los osteoclastos**.
Disminución de la **calcificación ósea**, lo que hace que los huesos se vuelvan más frágiles.
Además, la disminución de estrógenos disminuye la **absorción intestinal de calcio** proveniente de la dieta.
En una persona diagnosticada con **hiperparatiroidismo** se esperaría que la concentración plasmática de **1,25-diOH-Vitamina D** esté **aumentada** y que la **excreción renal de calcio** se encuentre **disminuida**.
