Tema 8: El sistema endocrino

El sistema endocrino o sistema de glándulas endocrinas es el conjunto de órganos y tejidos del organismo que segregan un tipo de sustancias químicas llamadas hormonas.

Los sistemas endocrino y nervioso funcionan para conseguir y mantener la homeostasis o equilibrio de la composición y las propiedades del medio interno de nuestro organismo.

Cuando colaboran los dos sistemas formando un sistema neuroendocrino, realizan las mismas funciones generales: comunicación, integración y control.

1. Las hormonas

Las hormonas son las sustancias químicas segregadas por las glándulas endocrinas y que tienen como función el crecimiento, el desarrollo y las funciones de muchos tejidos, y coordinan los procesos metabólicos del organismo.

A diferencia del sistema nervioso, donde otras sustancias químicas, los neurotransmisores, se envían a distancia cortísima a través de una sinapsis, las hormonas difunden en la sangre y alcanzan casi cualquier punto del cuerpo.

El sistema nervioso sólo controla directamente músculos y glándulas que están inervados con fibras eferentes, en tanto que el sistema endocrino puede regular la mayoría de las células del cuerpo al verter al torrente sanguíneo las hormonas.

Acción hormonal

Una hormona sólo actúa en las células que cuentan con receptores específicos para ella. Estas células reciben el nombre de células diana. La forma del receptor determina qué hormona puede reaccionar con él, es decir, hay un receptor específico para cada hormona y las hormonas sólo se fijan a las moléculas del receptor que se ajustan exactamente con ellas.

 

Las hormonas podrían recordar a piezas de un puzle que viajan por la sangre hasta encontrar el lugar donde encajan. Cada hormona solo encaja con un tipo determinado de células: las células diana.

Por lo general, las células tienen distintos tipos de receptores, de ahí que haya células diana de muchas hormonas diferentes. Hay alrededor de 200 tipos de células diferenciadas en los seres humanos. Sólo algunas producen hormonas, pero la mayor parte de los 75 billones de células en un ser humano son dianas para una o más de las más de 50 hormonas conocidas.

Cada interacción hormona-receptor diferente produce distintas modificaciones reguladoras en la célula diana. Estas modificaciones celulares se realizan por lo general alterando las reacciones químicas que se producen en la célula diana. Por ejemplo, inciando la síntesis de nuevas proteínas, desencadenando la activación o desactivación de determinadas enzimas (afectando así las reacciones metabólicas reguladas por las mismas) o actuando sobre la membrana plasmática para abrir o cerrar canales iónicos.

Por otra parte, como la sangre lleva hormonas por casi todas las partes del cuerpo, incluso por las que no tienen células diana, las glándulas endocrinas producen más hormonas de las que realmente impactan en sus dianas. Por lo general, las hormonas no utilizadas se excretan rápidamente por el riñón o se degradan mediante procesos metabólicos.

 

1.1. Tipos de hormonas

1.2. Regulación de la secreción hormonal

Circuitos de retroalimentación negativa

En general, los circuitos de retroalimentación negativa tienden a invertir las desviaciones del medio interno lejos de su punto estable para mantener la homeostasis (mantenimiento de la condición interna).

En el siguiente diagrama se muestra un esquema del funcionamiento de un circuito de retroalimentación negativa:

 

La termorregulación

Un ejemplo de retroalimentación negativa que involucra al sistema nervioso y al sistema endocrino es la termorregulación.

La temperatura del cuerpo está regulada casi exclusivamente por mecanismos nerviosos de retroalimentación negativa que operan, en su mayoría, a través de centros termorreguladores situados en el hipotálamo. En adición al control nervioso, las hormonas influyen en la termorregulación, pero en general están asociadas con la aclimatización a largo plazo.

Para mantener la homeostasis de la temperatura el organismo utiliza la termorregulación autónoma que es el proceso mediante el cual, a través del sistema nervioso autónomo, mecanismos internos controlan la temperatura corporal de manera subconsciente y precisa. Este control involucra dos mecanismos, uno asociado con la disipación de calor, y el otro, con su producción y conservación.

• Disipación de calor: la temperatura ambiente elevada produce pérdida de calor por vasodilatación cutánea, sudoración y menor producción de calor.
• Conservación y producción de calor: cuando desciende la temperatura ambiental, se produce calor adicional por termogénesis tiritante y termogénesis no tiritante, y se disminuye la pérdida de calor por constricción de los vasos sanguíneos cutáneos. La exposición a largo plazo al frío aumenta la liberación de la hormona tiroxina, que aumenta el calor corporal al estimular el metabolismo de los tejidos.

Así, la termorregulación responde a un circuito de retroalimentación negativa, donde el organismo responde ante un estímulo para conservar los niveles de referencia, en este caso, los de la temperatura corporal.

Control de la secreción hormonal

El control de la secreción hormonal suele formar parte de un circuito de retroalimentación negativa.

Las respuestas que resultan de la operación de circuitos de retroalimentación dentro del sistema endocrino se denominan reflejos endocrinos, al igual que las respuestas a los circuitos de retroalimentación nerviosa se llaman reflejos nerviosos.

2. Las glándulas endocrinas

Las hormonas son producidas en unas estructuras repartidas por todo el cuerpo: la glándulas endocrinas.

Las glándulas endocrinas segregan las hormonas directamente a la sangre y, al no tener conductos excretores se les suele denominar "glándulas sin conducto". Esta característica distingue a las glándulas endocrinas de las exocrinas, que segregan sus productos por conductos (por ejemplo las glándulas mamarias o las glándulas salivares).

Muchas glándulas endocrinas están formadas de epitelio glandular, cuyas células fabrican y segregan hormonas, aunque unas pocas están formadas por tejido neurosecretor. Las células neurosecretoras son neuronas modificadas que segregan mensajeros químicos que difunden en la corriente sanguínea en vez de hacerlo a través de una sinapsis.

Las glándulas del sistema endocrino están ampliamente repartidas por el cuerpo. La situación de las principales glándulas endocrinas se muestra en la siguiente imagen:

Glándulas del sistema endocrino

3. Desequilibrios hormonales

Los trastornos endocrinos se deben a hipersecreción de las glándulas (niveles hormonales elevados) o hiposecreción (niveles hormonales deprimidos).

Hipersecreción

Es la elevada concentración sanguínea de una hormona o una situación que imita niveles altos de hormona.

Los tipos específicos de hipersecreción suelen titularse colocando el prefijo hiper delante del nombre de la glándula fuente y el sufijo ismo detrás. Por ejemplo, hipertiroidismo , que es la hipersecreción de la hormona tiroidea, que provoca pérdida de peso, ritmo cardíaco acelerado, sudoración y nerviosismo. Esta hipersecreción no es una enfermedad en sí misma, sino una característica de enfermedades del tipo de la enfermedad de Graves o el bocio nodular tóxico.

Las causas de hipersecreción pueden ser las siguientes:

• Tumores:  causan proliferación anormal de células endocrinas y originan un aumento de la secreción hormonal. Un ejemplo puede ser el hiperpituitarismo, causado por adenomas (tumores benignos glandulares) en la glándula hipófisis.
• Autoinmunidad: el sistema inmune ataca las células del propio cuerpo en vez de a células extrañas (por ejemplo las bacterias), causando hipersecreción. Algunos endocrinólogos opinan que el daño autoinmune de las células endocrinas es el origen del hipertiroidismo que caracteriza a la enfermedad de Graves.
• Fallo de los mecanismos de retroalimentación que regulan la secreción hormonal. Por ejemplo, en el hiperparatiroidismo primario se presenta un fallo de la glándula paratiroides para compensar las alteraciones de los niveles de calcio en la sangre.

Otros ejemplos de hipersecreción son los siguientes:

• Enfermedad de Cushing: la excesiva producción de hormona pituitaria provoca hiperactividad en la glándula suprarrenal. Esta hipersecreción hormonal provoca obesidad de la parte superior del cuerpo (por encima de la cintura), y brazos y piernas delgados, cara redonda, roja y llena (cara de luna llena) y una tasa de crecimiento lenta en los niños.
• Gigantismo (acromegalia): si la hipófisis produce demasiada hormona del crecimiento, los huesos y las diferentes partes del cuerpo pueden crecer de forma desmedida. Si los niveles de la hormona del crecimiento son demasiado bajos, un niño puede dejar de crecer.
• Síndrome de ovario poliquístico: la sobreproducción de andrógenos interfiere con el desarrollo de los óvulos y puede causar infertilidad.

Hiposecreción

Los niveles deprimidos de hormona en sangre se conocen como hiposecreción. Los tipos específicos de hiposecreción se denominan de manera análoga a los trastornos de hipersecreción, es decir, añadiendo el prefijo hipo y el sufijo ismo. Por ejemplo, el hipotiroidismo es la hiposecreción de hormona tiroidea, que ocasiona fatiga, estreñimiento, piel seca y depresión.

Varios mecanismos diferentes han demostrado causar hiposecreción hormonal:

• Muerte de los tejidos: pueden causar hiposecreción. El origen del hipopituitarismo puede estar en esta causa. Las mujeres con esta afección pueden dejar de tener la menstruación.
• Mal funcionamiento de los circuitos de retroalimentación. Un ejemplo es la hiposecreción de testosterona en los varones que abusan de los esteroides anabólicos. Al aumentar la concentración en sangre de esta hormona, el cuerpo responde limitando su propia producción de testosterona. Esto puede dar lugar a esterilidad y a otras complicaciones.
• Anomalías en la función inmune. Un ejemplo es un de los orígenes de la diabetes mellitus de tipo I (insulinodependiente): la destrucción autoinmune de células del páncreas, tal vez combinada con agentes víricos y genéticos.
• Insensibilidad de las células diana. Numerosos trastornos hiposecretores están causados por este hecho. Un ejemplo es el origen de la diabetes mellitus de tipo II (no insulinodependiente). Algunos tipos de respuestas anormales de las células diana son:
  • Disminución anormal del número de receptores de hormona.
  • Función anormal de los receptores de hormona, con la consiguiente incapacidad para fijar la hormona convenientemente.
  • Los anticuerpos se fijan a los receptores de hormona bloqueando la fijación de moléculas hormonales.

Otros ejemplos de hiposecreción hormonal son los siguientes:

• Insuficiencia suprarrenal: la glándula suprarrenal libera muy poca cantidad de hormona cortisol y aldosterona. Los síntomas incluyen malestar, fatiga, deshidratación y alteraciones en la piel.
• Neoplasia endocrina múltiple I y II : son enfermedades genéticas poco comunes que pueden causar tumores en las glándulas paratiroides, suprarrenales y tiroides.

4. El sistema endocrino y la actividad física

Hormonas y actividad física

El sistema endocrino con sus glándulas y a su vez las hormonas que segregan, son importantes al realizar una actividad física y por consecuencia en el rendimiento de un deportista.

Las principales hormonas que influyen directamente en el la actividad física son la testosterona, la hormona antidiurética (ADH), la cortisona, la hormona del crecimiento (GH), la insulina y las endorfinas. En la siguiente imagen se pueden ver sus efectos sobre el organismo :

 

Aunque las vistas anteriormente no son las únicas, pues otras hormonas intervienen cuando se realiza actividad física. Como ejemplos, dos hormonas: la adrenalina y la vasopresina.

• La adrenalina mejora la fuerza, la velocidad y la resistencia y puede hacerlo consciente o inconscientemente por la influencia del estrés o los deportes de competición.

Cuando se libera la adrenalina al torrente sanguíneo, el corazón aumenta el ritmo y la fuerza de sus latidos. El resultado es un aumento de la presión arterial, la cual permite un aumento en el intercambio respiratorio, permitiendo que haya más oxígeno disponible para los músculos que están trabajando.

• La vasopresina es reconocida como la hormona reguladora de la hidratación. Regulan la sensación de orinar para evitar la deshidratación. Su producción depende del tiempo, nivel y tipo de ejercicios, además de las condiciones físicas, de salud, edad y género.