Información, Control y Respuesta

• El cuerpo necesita mantener condiciones internas relativamente estables: homeostasis.
• La función de relación permite procesar información del ambiente y elaborar respuestas.
• La función de control determina qué actividad del organismo ocurre en ese momento y de la manera adecuada.
• Sistema endocrino: produce hormonas (controlan actividades determinando funciones y mantienen las concentraciones de sustancias internas).
• Sistema nervioso: Elabora respuestas a la información que recibe (del ambiente y del interior) y controla la actividad muscular (relaciona el organismo con el ambiente por movimientos).
• Sistema esquelético: sostén y soporte junto con músculos relacionados con el movimiento.
• Sistema muscular: músculos unidos al esqueleto. La contracción y relajación muscular determinan los movimientos y desplazamientos del organismo.

• Ambiente
• Función de control: sistema nervioso y endocrino
• Función de nutrición: sistema digestivo, respiratorio, urinario y circulatorio
• Función de relación: sistema esquelético y muscular
• Información
• Control
• Respuesta

Función de Control: Sistemas que Manejan Información

• Control endocrino y nervioso: actividades realizadas simultáneamente (inicio o interrupción de procesos).
• Actividades rápidas y de corta duración: sistema nervioso.
• Actividades lentas y duraderas: sistema endocrino.
• Actividad conjunta de ambos sistemas: control neuroendocrino.

Sistema Endocrino

• Sangre: distribuye sustancias a todas las células, entre ellas las hormonas.
• Hormonas: son producidas en las células que constituyen las glándulas del sistema endocrino y actúan sobre otras células. Cada hormona actúa sobre un tipo determinado de células, controlando sus actividades: células blanco.
• Sistema endocrino: controla diferentes funciones por medio de las glándulas endocrinas y las hormonas que ellas producen y vierten a la sangre.

Órganos y Funciones del Sistema Endocrino

• Sistema endocrino: constituido por glándulas endocrinas (producen hormonas) que atraviesan la membrana de la célula que las producen y pasan a la sangre.
• Glándulas endocrinas: sólo producen hormonas (hipófisis, tiroides, paratiroides, suprarrenales).
• Glándulas mixtas (endocrinas y exocrinas): fabrican hormonas y otras sustancias que pasan a otro órgano y no a la sangre (páncreas: jugo pancreático; ovarios: óvulos; testículos: espermatozoides).
• Células del cuerpo: transformación de sustancias (reacciones metabólicas) controlado por el sistema endocrino mediante la información de la cantidad de esas sustancias y los requerimientos de las células.

Glándulas del Sistema Endocrino

Hipotálamo: (no es glándula endocrina) Parte del cerebro con la que se conecta la hipófisis. Produce sustancias que relacionan el sistema nervioso con el endocrino.

Hipófisis: Produce hormonas que controlan el crecimiento del organismo y el funcionamiento de otras glándulas endocrinas.

Tiroides: Sus hormonas controlan las reacciones metabólicas que ocurren en las células.

Paratiroides: La hormona que produce controla la concentración de calcio en sangre.

Páncreas: Algunas de sus células elaboran hormonas que controlan la concentración de glucosa en sangre.

Suprarrenales: Producen diferentes hormonas. Algunas controlan las reacciones metabólicas que transforman alimentos como proteínas y lípidos, y otras determinan respuestas del organismo frente a situaciones de estrés.

Testículos: Forman espermatozoides y producen hormonas que determinan las características distintivas del sexo masculino.

Ovarios: Forman óvulos y producen hormonas que determinan las características del sexo femenino y preparan el útero para la gestación.

Las Hormonas

• Las células glandulares fabrican hormonas utilizando como materia prima los aminoácidos. La información contenida en el material genético de las células especializadas en la producción de hormonas indica el tipo y la cantidad de aminoácidos que se unen para su elaboración; cada glándula puede producir una o varias hormonas distintas.
• Las hormonas pueden actuar sobre determinadas células (pero no pueden hacerlo sobre otras) y controlar sus actividades. Estas hormonas poseen moléculas con una forma tridimensional característica, por medio de las cuales la hormona identifica a las células blanco sobre las que actúa. Estas células blanco poseen moléculas de proteínas unidas a su membrana. Dichas proteínas se llaman “receptores” y su forma tridimensional se adapta sólo a una hormona específica, pudiendo así, controlar sus actividades.
• La unión entre la hormona y el receptor actúa como una “señal” para las células blanco, las cuales inician o interrumpen los procesos que ocurren en su interior.
• Características comunes de las hormonas:
  • Actúan en concentraciones muy pequeñas.
  • Aumentan o disminuyen la velocidad de ciertas reacciones químicas.
  • Van desapareciendo (ya sea porque se degradan o se eliminan luego de cumplir su función).
• Las glándulas endocrinas producen hormonas y las vierten a la sangre de acuerdo con las actividades que se deben controlar en cada momento; el organismo brinda información a las glándulas determinando que cada una inicie o interrumpa la producción de hormonas.

Posibles Acciones de las Hormonas

• Estimular la contracción muscular.
• Estimular o interrumpir la producción y secreción de hormonas en otras glándulas.
• Provocar cambios internos en las células, como el inicio de la división celular.

Principales Hormonas del Organismo Humano

Glándula hipófisis: Hormonas almacenadas en el:

Lóbulo anterior (vía sangre: respuesta más lenta):

• Somatrotofina: Favorece el crecimiento.
• Tirotrofina: Estimula el funcionamiento de la glándula tiroides.
• Gonadotrofinas: Estimulan el funcionamiento de las glándulas sexuales.
• ACTH: Estimula la producción de hormonas en la corteza de la glándula suprarrenal.

Lóbulo posterior (vía nerviosa: respuesta más rápida):

• Oxitocina: Determina la contracción de los músculos de las paredes del útero durante el parto.
• Antidiurética: Permite la retención de agua en el organismo al favorecer su reabsorción en los riñones.

Glándula tiroides: Hormonas:

• Tiroxina: Aumenta el metabolismo celular, en especial de las células nerviosas.
• Calcitonina: Disminuye la cantidad de calcio en la sangre.

Glándula paratiroides: Hormonas:

• Paratiroidea: Aumenta la cantidad de calcio en la sangre.

Glándula páncreas: Hormonas:

• Insulina: Disminuye la cantidad de glucosa en la sangre.
• Glucagón: Aumenta la cantidad de glucosa en la sangre.

Glándulas suprarrenales: hormonas en la:

Corteza:

• Glucorticoides: Favorece la transformación de lípidos y proteínas para la formación de glucosa.
• Mineralocorticoides: Permite la retención de minerales en el organismo al favorecer su reabsorción en los riñones.

Médula:

• Adrenalina: Determina diversas respuestas orgánicas frente a situaciones de estrés.

Glándulas testículos: Hormonas:

• Testosterona: Determina las características sexuales secundarias masculinas.

Glándulas ovarios: Hormonas:

• Estrógeno: Determina las características sexuales secundarias femeninas. Prepara el útero para la gestación.
• Progesterona: Prepara el útero para la gestación.

Regulación de la Concentración de Glucosa: Insulina y Glucagón (Hormonas Pancreáticas)

• Control endocrino: permite mantener el valor normal de glucosa en sangre.
• Alta concentración de glucosa en sangre: estímulo para las células del páncreas, producción de insulina, actúa sobre las células del hígado favoreciendo la entrada de glucosa y su transformación en glucógeno (el cual es almacenado).
• Baja concentración de glucosa en sangre: estímulo para la secreción de glucagón (páncreas), actúa sobre las células hepáticas (hígado) favoreciendo la transformación de glucógeno en glucosa y el pasaje de esta a la sangre.
• Concentración de glucosa: información para el páncreas (inhibe la producción de insulina hasta que los niveles suban nuevamente). Retroalimentación negativa (regulación de la secreción de hormonas): el resultado de la acción de una hormona interrumpe su producción.

Hormonas Sexuales

• Pubertad: inicio del funcionamiento de las glándulas sexuales (testículos y ovarios) controlado por las gonadotrofinas (proteínas).
• Gonadotrofinas:

  

  • Folículo estimulante: actúan en ambos sexos estimulando el funcionamiento de los testículos y de los ovarios.
  • Luteinizante: actúan en ambos sexos estimulando el funcionamiento de los testículos y de los ovarios.
  • Prolactina: sólo actúa en el sexo femenino (desarrollo de mamas y producción de leche).
• Folículo estimulante:
  • Desencadena la producción de espermatozoides (testículos).
  • Determina la producción de óvulos y estrógenos (ovarios).
• Luteinizante:
  • Estimula la producción de testosterona (testículos).
  • Estimula la producción de progesterona (ovarios).
• Estrógenos y progesterona: actúan sobre el útero preparándolo para el embarazo (si no hay embarazo, se eliminan por la menstruación las estructuras desarrolladas en el útero y se reinician los ciclos ovárico y uterino).
• Estrógenos y progesterona: se fabrican a partir del colesterol (lípido); es importante cierta cantidad de colesterol.
• Hormonas femeninas: lípidos, no se disuelven en agua, precisan materia grasa para actuar (de lo contrario se afecta la regulación del funcionamiento de las glándulas sexuales; por ejemplo, se interrumpe el ciclo menstrual).

La Adrenalina (Hormona)

• Estrés (angustias, alegrías): aumenta la frecuencia cardíaca y respiratoria, y de la presión sanguínea, se dilatan algunos vasos; favorece el metabolismo celular.
• Mecanismos de estrés: incrementan la actividad de los órganos relacionados con la acción y disminuyen la actividad de los órganos relacionados con la digestión.
• Estrés: resulta de la acción de la adrenalina (producida por la médula de las glándulas suprarrenales, también por algunas células del sistema nervioso).
• Producción de adrenalina: controlada por información proveniente del exterior (recibida y procesada por el sistema nervioso) no está controlada por la acción de otras hormonas ni por información proveniente del interior.

Integración Neuroendocrina

• Glándula hipófisis: controla otras glándulas endocrinas mediante hormonas producidas en el lóbulo anterior que pasan a la sangre.
• Hipotálamo: estructura nerviosa ubicada en la parte inferior del cerebro (conexión con la hipófisis, se relacionan funcionalmente) => El control de las actividades del organismo es neuroendocrino.
• Neuronas del hipotálamo producen:
  • Neurotransmisores (factores de inhibición y liberación): a través de los axones de las neuronas llegan al lóbulo anterior, estimulan sus células, producción de hormonas específicas que controlan otras glándulas => hipotálamo ejerce indirectamente dicho control.
  • Hormonas: transportadas por los axones del hipotálamo hasta el lóbulo posterior, se almacenan hasta pasar a la sangre => hipófisis: reservorio temporal de esas hormonas.

Hipotálamo: estructura con función neuroendocrina

• Hipotálamo: posee receptores de la información del interior del organismo (Ejemplo: cantidad de agua y glucosa).

Ejemplos de la integración neuroendocrina:

• Disminución del agua corporal:
  • El hipotálamo produce un neurotransmisor, estimula en la hipófisis la liberación [y la eliminación] de la hormona antidiurética, pasa a la sangre y en el riñón incrementa la absorción de agua y su retención dentro del organismo.
  • Hipotálamo: respuesta nerviosa que estimula la actividad muscular (ejemplo: ir a buscar agua).
• Mantenimiento de la temperatura corporal:
  • Receptores del hipotálamo: reciben información de la temperatura (del ambiente y del interior del organismo); ejemplo: baja temperatura, contracción muscular (respuesta nerviosa e involuntaria), fuente de producción de calor.
  • Disminución de la temperatura: producción de hormonas tiroidea y adrenalina, incrementan la velocidad de reacciones metabólicas, liberación de energía que luego se transforma en calor, respuesta hormonal.