Ejercicio 1Sección 7. Biología de los animales
AUTOEVALUACIÓN - Capítulo 46. Integración y control I: El sistema endocrino
Cuestionario:
- Distinga entre lo siguiente: endocrino/exocrino; hipófisis/hipotálamo; hipófisis anterior/hipófisis intermedia/hipófisis posterior; glándula tiroidea/glándulas paratiroideas; tiroxina/tirotropina/triyodotironina; hormona estimulante de la tiroides/hormona liberadora de la tirotropina; corteza suprarrenal/médula suprarrenal; insulina/glucagón.
- Dibuje el sistema de retroalimentación que regula la producción y liberación de la hormona tiroidea.
- En términos del sistema de retroalimentación dibujado en la pregunta 2, explique por qué una disminción de yodo produce gota.
- Describa de qué forma la concentración del ion calcio en el torrente sanguíneo está regulada por las glándulas tiroides y paratiroides.
- ¿Qué hormonas actúan para aumentar el nivel de glucosa en la sangre? ¿Y para disminuirlo? ¿Cómo ejerce cada hormona sus efectos?
- ¿Cómo ejerce una hormona esteroide sus efectos específicos sobre una célula blanco? ¿De qué modo la acción de la hormona tiroidea es diferente?
- ¿Cómo una hormona peptídica o proteínica ejerce sus efectos específicos sobre una célula blanco?
- ¿Qué tipos de funciones esperaría usted que fueran controladas por el sistema endocrino y no por el sistema nervioso? La realidad, sobre la base de lo que se describió en este capítulo ¿satisface sus expectativas?
Respuestas:
1.Distinga entre lo siguiente: endocrino/exocrino; hipófisis/hipotálamo; hipófisis anterior/hipófisis intermedia/hipófisis posterior; glándula tiroidea/glándulas paratiroideas; tiroxina/tirotropina/triyodotironina; hormona estimulante de la tiroides/hormona liberadora de la tirotropina; corteza suprarrenal/médula suprarrenal; insulina/glucagón.
Una glándula endocrina, o productora de hormonas, secreta sus productos en los fluidos extracelulares que la rodean, desde donde difunden al torrente sanguíneo. Una glándula exocrina secreta sus productos en conductos.
La hipofisis es una glándula endocrina situada en la base del cerebro. Tiene el tamaño de un poroto. Consiste en 3 lóbulos: el anterior, el intermedio y el posterior. El hipotálamo es una pequeña área en el cerebro justo debajo de la glándula hipófisis. El hipotálamo, principal centro regulador, produce al menos 9 hormonas que actúan tanto en la estimulación como en la inhibición de la secreción hormonal de la hipófisis anterior y, además, es la fuente de oxitocina y de la hormona antidiurética (ADH).
La hipófisis anterior es la fuente de al menos 6 hormonas diferentes. Cuatro de estas hormonas son tróficas: tirotrofina (TSH), hormona adrenocorticotrópica (ACTH), hormona folículo estimulante (FSH) y hormona luteinizante (LH). Dos son hormonas que actúan directamente: la hormona del crecimiento (somatotropina) y la prolactina. La producción de hormonas en la hipófisis anterior está bajo la influencia directa del hipotálamo. En muchos vertebrados, la hipófisis intermedia es la fuente de la hormona estimulante de melanocitos; su función en humanos es desconocida. La hipófisis posterior acumula las hormonas ADH y oxitocina, que son producidas por el hipotálamo.
La glándula tiroidea, que esta ubicada en el cuello, produce la tiroxina (hormona que acelera la velocidad de respiración celular) y la calcitonina (hormona que inhibe la liberación de calcio del hueso). Las glándulas paratiroideas, del tamaño de una arveja, están ubicadas detrás (o adentro) de la glándula tiroidea. Producen la hormona paratiroidea, que eleva la concentración de calcio en la sangre.
La tiroxina es un aminoácido yodado que actúa como hormona. Es producida por la glándula tiroidea bajo la influencia de la TSH. La tiroxina estimula y mantiene las actividades metabólicas (como, por ejemplo, la respiración celular). La tirotrofina es la hormona estimulante de la tiroides o TSH. La triyodotironina es un producto metabólico de la tiroxina que tiene un átomo de yodo menos.
La hormona estimulante de la tiroides (TSH, tirotrofina) es una hormona trófica producida en el lóbulo anterior de la glándula hipófisis. Actúa sobre la glándula tiroidea y estimula la producción de tiroxina. La hormona liberadora de tirotrofina (TRH) es un pequeño péptido que actúa como hormona; es producido en el hipotálamo. Viaja una corta distancia hasta la hipófisis anterior, donde estimula la liberación de tirotrofina.
La corteza suprarrenal es la capa externa de las glándulas suprarrenales. Produce numerosas hormonas esteroides, incluyendo el cortisol y otros glucocorticoides, aldosterona y otros mineralocorticoides, pequeñas cantidades de hormonas sexuales masculinas y, posiblemente, hormonas sexuales femeninas. La médula suprarrenal, que es la porción central de la glándula suprarrenal, es un gran ganglio de células neurosecretoras que liberan adrenalina y noradrenalina al flujo sanguíneo. Está estimulada por fibras nerviosas simpáticas, y actúa como un refuerzo de la actividad simpática.
La insulina, que es secretada por un conjunto de células del páncreas, disminuye el azúcar en la sangre a través de la estimulación de la absorción celular de glucosa y de la estimulación de la conversión de glucosa en glucógeno. El glucagón, secretado por otro grupo de células del páncreas, aumenta la concentración de azúcar en sangre a través de la estimulación de la ruptura del glucógeno en glucosa en el hígado, y de la estimulación de la ruptura de proteínas y grasas (lo cual disminuye la utilización de glucosa).
2.Dibuje el sistema de retroalimentación que regula la producción y liberación de la hormona tiroidea.
Véase la figura 46-5
3.En términos del sistema de retroalimentación dibujado en la pregunta 2, explique por qué una disminción de yodo produce gota.
El bocio, un agrandamiento de la glándula tiroidea, ocurre cuando una deficiencia de yodo impide la producción de niveles adecuados de tiroxina (hipotiroidismo). Cuando se produce una insuficiente cantidad de tiroxina, el hipotálamo y la glándula hipófisis anterior no se “apagan” por el sistema de retroalimentación negativo; la tiroides está continuamente estimulada, y esto causa ese agrandamiento.
4.Describa de qué forma la concentración del ion calcio en el torrente sanguíneo está regulada por las glándulas tiroides y paratiroides.
En respuesta al creciente tenor del ion calcio en la sangre, la glándula tiroides secreta calcitonina, una hormona que inhibe la liberación de calcio de los huesos. En respuesta a la disminución de la concentración de calcio en la sangre, las glándulas paratiroideas secretan hormona paratiroidea (paratohormona), la cual incrementa la concentración de calcio. Lo hace a través de (1) la estimulación de la conversión de vitamina D en su forma activa, que, a su vez, aumenta la absorción de calcio a nivel del intestino, (2) la reducción de la excreción de calcio desde los riñones, y (3) la estimulación de la liberación de calcio de los huesos al torrente sanguíneo.
5.¿Qué hormonas actúan para aumentar el nivel de glucosa en la sangre? ¿Y para disminuirlo? ¿Cómo ejerce cada hormona sus efectos?
Las hormonas que actúan de manera tal que incrementan el nivel de glucosa en la sangre son: la hormona del crecimiento, ACTH, cortisol, adrenalina, noradrenalina y glucagón. La insulina y la somatoestatina disminuyen el nivel de glucosa en la sangre. Las maneras por las cuales esas hormonas ejercen sus efectos se explican a continuación: Hormona del crecimiento: inhibe la absorción y la oxidación de la glucosa por muchos tipos de células; también estimula la ruptura de los ácidos grasos y, de esta manera, conserva la glucosa. ACTH: actúa indirectamente incrementando la producción de cortisol. Cortisol: promueve la formación de glucosa a partir de proteínas y grasas. Inhibe la absorción y la utilización de glucosa por muchas células, con excepción de las células cerebrales. Adrenalina: promueve la actividad de la enzima que rompe glucógeno a glucosa-6-fosfato. Noradrenalina: promueve la actividad de la enzima que rompe el glucógeno a glucosa-6-fosfato. Glucagón: estimula la ruptura de glucógeno a glucosa en el hígado, y la ruptura de grasas y proteínas. Esto determina la conservación de glucosa. Insulina: estimula la absorción celular y la utilización de la glucosa, y estimula la conversión de glucosa a glucógeno en el hígado. Somatostatina: en el tracto digestivo ejerce efectos inhibitorios que regulan la tasa a la cual la glucosa y otros nutrientes son absorbidos en el torrente sanguíneo. También participa en la regulación de la síntesis de insulina y glucagón.
6.¿Cómo ejerce una hormona esteroide sus efectos específicos sobre una célula blanco? ¿De qué modo la acción de la hormona tiroidea es diferente?
Las hormonas esteroides, al ser liposolubles, pueden entrar libremente a todas las células del cuerpo. En el citoplasma de la célula blanco, y solamente en esa célula , una hormona esteroide encuentra la molécula receptora específica con la cual se combina. El complejo hormona-receptor se desplaza al núcleo, adonde actúa directamente sobre el DNA de la célula y promueve la síntesis de RNA mensajero, y de esta manera, de enzimas específicas y de otras proteínas. La hormona tiroidea, a pesar de no ser liposoluble, pasa rápidamente a través de la membrana celular por difusión facilitada. Su receptor no está en el citoplasma, sino más bien en el núcleo, hacia adonde se dirige.
7.¿Cómo una hormona peptídica o proteínica ejerce sus efectos específicos sobre una célula blanco?
Las proteínas que actúan como hormonas no pueden entrar libremente en las células y, en cambio, se combinan con moléculas receptoras específicas en las membranas celulares de sus células blanco. El complejo hormona-receptor puede ser transportado hacia el interior de la célula por endocitosis mediada por receptores, o bien la unión de la hormona a su receptor puede activar un “segundo mensajero”. Este “segundo mensajero”, generalmente AMP cíclico, pone en movimiento una serie de reacciones que llevan a cambios fisiológicos en la célula.
8.¿Qué tipos de funciones esperaría usted que fueran controladas por el sistema endocrino y no por el sistema nervioso? La realidad, sobre la base de lo que se describió en este capítulo ¿satisface sus expectativas?
Uno podría esperar que (en comparación con los nervios) las funciones controladas por hormonas sean mayormente aquellas que involucran respuestas de diferentes tejidos o sistemas en forma simultánea, y en los cuales la respuesta instantánea no es esencial. Las hormonas llevan sus mensajes a todas partes del cuerpo, en comparación con los nervios, que llevan mensajes a sitios específicos y precisos. También, y dado que deben viajar a través del flujo sanguíneo, las comunicaciones hormonales no llegan tan rápidamente como aquellas transmitidas por el sistema nervioso. Sí, la realidad, como está descripta en este capítulo, satisface completamente esas expectativas.
