Regulación Hormonal y Homeostasis: Un Enfoque en los Sistemas Endocrino y Nervioso

Homeostasis Corporal

La homeostasis corporal se mantiene a través de mecanismos de retroinhibición o retroalimentación negativa. El sistema nervioso (SN) y el sistema endocrino (SNEndocrino) actúan en conjunto como reguladores para mantener este equilibrio interno.

¿Qué es la Homeostasis?

La homeostasis se refiere al mantenimiento de un medio interno constante a pesar de las fluctuaciones en el medio externo.

Retroalimentación Negativa

La retroalimentación negativa es un proceso que produce un efecto contrario al estímulo inicial. Es decir, se opone al cambio y busca restaurar el equilibrio. El proceso se resume a continuación:

  1. Un estímulo provoca un cambio en el cuerpo.
  2. Un receptor detecta este cambio.
  3. La información se transmite a un centro de integración.
  4. El centro de integración envía una señal al efector.
  5. El efector produce una respuesta que contrarresta el cambio inicial, eliminando el estímulo.

Tejidos del Cuerpo

Tejido Muscular

  • Músculo esquelético: Voluntario, estriado, multinucleado (núcleos en la periferia).
  • Músculo cardíaco: Estriado, mononucleado, con presencia de discos intercalados (conexiones).
  • Músculo liso: Mononucleado, núcleo central, con presencia de uniones gap (conexiones).

Tejido Epitelial

El tejido epitelial recubre casi todas las superficies, cavidades y tubos del organismo. Sus características principales incluyen:

  • Selectividad en el transporte de sustancias.
  • Funciones de absorción y secreción.
  • Protección física.
  • Avascular (sin vasos sanguíneos propios).

Tejido Conjuntivo

El tejido conjuntivo proporciona soporte estructural y metabólico a otros tejidos y órganos del cuerpo. También recubre órganos.

Sistemas de Comunicación: SN y SNEndocrino

El sistema nervioso y el sistema endocrino trabajan en conjunto para mantener la homeostasis. Sus respuestas se diferencian en:

  • Respuestas del sistema nervioso: Físicas, rápidas y de corta duración.
  • Respuestas del sistema endocrino: Químicas, más lentas pero de mayor duración.

Señalización Celular

Las células se comunican entre sí a través de diferentes tipos de señales:

Señal Autocrina

La célula libera una molécula señalizadora que actúa sobre receptores en su propia superficie o sobre células del mismo tipo, generando una respuesta.

Señal Paracrina

La molécula señalizadora actúa sobre células cercanas, diferentes a la célula emisora, desencadenando una respuesta en ellas.

Señal Endocrina

Las hormonas se liberan al torrente sanguíneo y viajan a través del cuerpo para actuar sobre células diana específicas en tejidos distantes.

Señal Neurocrina

Las neuronas liberan neurotransmisores que actúan sobre células diana cercanas, como otras neuronas, células musculares o glándulas.

Hormonas

Las hormonas son moléculas reguladoras, biológicamente activas, que se secretan al torrente sanguíneo y actúan sobre células diana específicas en diferentes tejidos para producir una respuesta.

Tipos de Hormonas

  • Hormonas peptídicas: ADH (hormona antidiurética), oxitocina, GH (hormona del crecimiento), TSH (hormona estimulante de la tiroides), insulina, PTH (hormona paratiroidea).
  • Derivadas de aminoácidos: Tiroxina (T4), triyodotironina (T3), adrenalina.
  • Hormonas esteroideas (derivan del colesterol): Cortisol, aldosterona, progesterona, estrógenos, vitamina D, testosterona.

Características Adicionales

  • Catecolaminas: Derivan del aminoácido tirosina y se transportan libremente en la sangre.
  • Hormonas tiroideas: La T4 se secreta en mayor cantidad, pero la T3 es más activa. Son hidrofílicas y requieren proteínas transportadoras en la sangre.
  • Hormonas esteroideas: Son hidrofóbicas y también necesitan proteínas transportadoras.

Regulación de la Secreción Hormonal

  • Supresión: El aumento de una hormona en sangre puede inhibir su propia producción, un mecanismo de retroalimentación negativa.
  • Estimulación: La disminución de un producto o sustancia regulada por una hormona puede estimular su producción.

Receptores Hormonales

Las hormonas se unen a receptores específicos en las células diana. Estos receptores pueden estar:

  • En la membrana celular (hormonas peptídicas y catecolaminas).
  • En el citoplasma (hormonas esteroideas).
  • En el núcleo (hormonas tiroideas).

Los receptores hormonales son sitios de alta afinidad, la unión hormona-receptor es reversible y altamente específica.

Ejemplos de Hormonas y sus Funciones

Oxitocina

  • Sintetizada en el núcleo paraventricular del hipotálamo.
  • Receptores en la glándula mamaria y el útero.
  • Efectos: Contracciones uterinas durante el parto y eyección de la leche durante la lactancia.

Hormona Antidiurética (ADH) o Vasopresina

  • Sintetizada en el núcleo supraóptico del hipotálamo.
  • Actúa a través de segundos mensajeros como el IP3.
  • Efectos: Disminuye la producción de orina (diuresis), favorece la reabsorción de agua en los riñones, aumenta la sensación de sed.

Hormona del Crecimiento (GH)

  • Acromegalia: Exceso de GH en adultos, causa crecimiento de mandíbula, manos y pies.
  • Gigantismo: Exceso de GH en la infancia, causa crecimiento excesivo.
  • Enanismo: Deficiencia de GH, causa baja estatura.

Glándula Tiroides

Situada sobre el cartílago tiroides, la glándula tiroides está compuesta por folículos y produce hormonas tiroideas.

Funciones Clave

  • Estimulada por la TSH (tirotropina) proveniente de la hipófisis.
  • Acumula yodo para la síntesis de hormonas tiroideas.
  • Células parafoliculares C: Secretan calcitonina, que regula el calcio en sangre.
  • Coloide: Líquido folicular que contiene hormonas tiroideas.

Hormonas Tiroideas

  • Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3): Se forman a partir del aminoácido tirosina.
  • Aumentan el metabolismo basal, el consumo de oxígeno y la producción de calor.
  • Estimulan la actividad de la bomba Na+/K+ ATPasa.

Trastornos de la Tiroides

  • Bocio endémico: Deficiencia de yodo en la dieta, causa hipotiroidismo.
  • Cretinismo: Hipotiroidismo congénito, causa retraso mental y del crecimiento.
  • Mixedema: Acumulación de líquido en el tejido subcutáneo, especialmente en la cara, debido a hipotiroidismo.

Páncreas Endocrino

El páncreas tiene funciones endocrinas (producción de hormonas) y exocrinas (secreción de enzimas digestivas).

Hormonas del Páncreas

  • Insulina: Producida por las células beta, regula el metabolismo de la glucosa, disminuye los niveles de glucosa en sangre (efecto hipoglucemiante).
  • Glucagón: Producido por las células alfa, aumenta los niveles de glucosa en sangre (efecto hiperglucemiante).
  • Somatostatina: Producida por las células delta, inhibe la secreción de insulina, glucagón y hormona del crecimiento.
  • Polipéptido pancreático: Producido por las células PP, tiene efectos gastrointestinales.

Homeostasis del Calcio

La homeostasis del calcio está regulada por tres hormonas principales:

1,25 Dihidroxicolecalciferol (Calcitriol o Vitamina D)

  • Aumenta la absorción de calcio en el intestino.
  • Promueve la formación de hueso nuevo.
  • Aumenta la reabsorción de calcio en los riñones.

Hormona Paratiroidea (PTH)

  • Secretada por las glándulas paratiroides.
  • Se libera en respuesta a niveles bajos de calcio en sangre (hipocalcemia).
  • Aumenta la liberación de calcio de los huesos.
  • Aumenta la reabsorción de calcio en los riñones.

Calcitonina

  • Secretada por las células C de la tiroides.
  • Se libera en respuesta a niveles altos de calcio en sangre (hipercalcemia).
  • Disminuye la liberación de calcio de los huesos.
  • Disminuye la reabsorción de calcio en los riñones.

Trastornos del Calcio

  • Hipercalcemia: Niveles altos de calcio en sangre.
  • Hipocalcemia: Niveles bajos de calcio en sangre.

Funciones del Calcio

  • Segundo mensajero intracelular.
  • Contracción muscular.
  • Excitabilidad neuronal.
  • Secreción hormonal y neurotransmisores.
  • Coagulación sanguínea.
  • Regulación enzimática.
  • Componente de huesos y dientes.

Células Óseas

  • Osteoblastos: Células formadoras de hueso.
  • Osteocitos: Osteoblastos maduros atrapados en la matriz ósea, mantienen el tejido óseo.
  • Osteoclastos: Células que reabsorben y remodelan el tejido óseo.

Glándula Adrenal o Suprarrenal

Ubicadas sobre los riñones, las glándulas suprarrenales se dividen en dos partes:

Corteza Suprarrenal

  • Origen embrionario: Mesodermo.
  • Regulada por el eje hipotálamo-hipofisario.
  • Zona glomerular (externa): Produce mineralocorticoides, principalmente aldosterona (regula sodio y potasio).
  • Zona fascicular (media): Produce glucocorticoides, principalmente cortisol (regula el metabolismo de la glucosa, respuesta al estrés).
  • Zona reticular (interna): Produce andrógenos, como la dehidroepiandrosterona (DHEA).

Médula Suprarrenal

  • Origen embrionario: Cresta neural.
  • Regulada por el sistema nervioso simpático.
  • Secreta catecolaminas: adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina).

Hormonas de la Corteza Suprarrenal

  • Aldosterona: Regula el equilibrio de sodio y potasio, aumenta la reabsorción de sodio y la excreción de potasio en los riñones.
  • Cortisol: Hormona del estrés, aumenta la glucosa en sangre, tiene efectos antiinflamatorios e inmunosupresores.

Hormonas de la Médula Suprarrenal

  • Adrenalina y Noradrenalina: Respuesta de lucha o huida, aumentan la frecuencia cardíaca, la presión arterial, la glucosa en sangre, entre otros efectos.

Otros Conceptos Importantes

  • ACTH (Corticotropina): Hormona liberada por la hipófisis que estimula la producción de cortisol en la corteza suprarrenal.
  • Angiotensina II: Estimula la liberación de aldosterona, aumenta la presión arterial y la sed.
  • Fenómeno de escape (de sodio): Exceso de aldosterona que puede llevar a la pérdida de sodio por la orina.
  • Gluconeogénesis: Producción de glucosa a partir de fuentes no carbohidratos.
  • Hipotensión ortostática: Caída de la presión arterial al ponerse de pie rápidamente.
  • Prolactina: Hormona que estimula la producción de leche en las glándulas mamarias. La dopamina inhibe su liberación.

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