El sistema
endocrino está formado por una serie de glándulas que liberan un tipo de
sustancias llamadas hormonas; es decir, es el sistema de las glándulas de
secreción interna o glándulas endocrinas.
Una hormona
es una sustancia química que se sintetiza en una glándula de secreción interna
y ejerce algún tipo de efecto fisiológico sobre otras células hasta las que
llega por vía sanguínea.
Las hormonas
actúan como mensajeros químicos y sólo ejercerán su acción sobre aquellas
células que posean en sus membranas los receptores específicos (son las células
diana o blanco).
Las
glándulas endocrinas más importantes son: la epífisis o pineal, el hipotálamo,
la hipófisis, la tiroides, las paratiroides, el páncreas, las suprarrenales, los ovarios, los testículos.
Mecanismos bioquímicos de acción hormonal
En el organismo humano existen las Células
diana, también llamadas células blanco, células receptoras o células efectoras,
poseen receptores específicos para las hormonas en su superficie o en el
interior.
Cuando la
hormona, transportada por la sangre, llega a la célula diana y hace
contacto con el receptor “como una llave con una cerradura“, la célula es
impulsada a realizar una acción específica según el tipo de hormona de que se
trate:
• Las
hormonas esteroideas, gracias a
su naturaleza lipídica, atraviesan fácilmente las membranas de las células
diana o células blanco, y se unen a las moléculas
receptoras de tipo proteico, que se encuentran en el citoplasma.
De esta
manera llegan al núcleo, donde parece que son capaces de hacer cesar la
inhibición a que están sometidos algunos genes y permitir que sean transcritos.
Las moléculas de ARNm originadas se encargan de dirigir en el citoplasma la
síntesis de unidades proteicas, que son las que producirán los efectos
fisiológicos hormonales.
Control hormonal
La
producción de hormonas está regulado en muchos casos por un sistema de
retroalimentación o feed-back negativo, que hace que el exceso de una hormona
vaya seguido de una disminución en su producción.
Se puede
considerar el hipotálamo, como
el centro nervioso "director" y controlador de todas las secreciones
endocrinas. El hipotálamo segrega neurohormonas que son conducidas a la
hipófisis. Estas neurohormonas
estimulan a la hipófisis para la secreción de hormonas trópicas (tireotropa, corticotropa, gonadotropa).
Estas hormonas son transportadas a la sangre
para estimular a las glándulas
correspondientes (tiroides, corteza suprarrenal y gónadas) y serán éstas
las que segreguen diversos tipos de hormonas
(tiroxina, corticosteroides y hormonas
sexuales, respectivamente ), que además de actuar en el cuerpo,
retroalimentan la hipófisis y el hipotálamo para inhibir su actividad y
equilibran las secreciones respectivas de estos dos órganos y de la glándula
destinataria. 
Los órganos
endocrinos también se denominan glándulas sin conducto o glándulas endocrinas,
debido a que sus secreciones se liberan directamente en el torrente sanguíneo,
mientras que las glándulas exocrinas liberan sus secreciones sobre la
superficie interna o externa de los tejidos cutáneos, la mucosa del estómago o el revestimiento de los
conductos pancreáticos.
Las hormonas
secretadas por las glándulas endocrinas regulan el crecimiento, desarrollo y
las funciones de muchos tejidos, y coordinan los procesos metabólicos del
organismo.
Los tejidos
que producen hormonas se pueden clasificar en tres grupos: glándulas
endocrinas, cuya función es la producción exclusiva de hormonas; glándulas
endo-exocrinas, que producen también otro tipo de secreciones además de
hormonas; y ciertos tejidos no glandulares, como el tejido nervioso del sistema
nervioso autónomo, que produce sustancias parecidas a las hormonas.
Hipófisis
La
hipófisis, está formada por tres lóbulos: el anterior, el intermedio, que en
los primates sólo existe durante un corto periodo de la vida, y el posterior.
Se localiza en la base del cerebro y se ha denominado la "glándula
principal". Los lóbulos anterior y posterior de la hipófisis segregan
hormonas diferentes.
1. El lóbulo
anterior o adenohipófisis. Produce dos tipos de hormonas:
Hormonas trópicas; es decir, estimulantes, ya que estimulan a las glándulas
correspondientes.
• TSH
o tireotropa: regula la secreción de tiroxina por la tiroides
• ACTH
o adrenocorticotropa:controla la secreción de las hormonas de las cápsulas
suprarrenales.
• FSH
o folículo estimulante: provoca la secreción de estrógenos por los ovarios y la
maduración de espermatozoides en los testículos.
• LH
o luteotropina: estimula la secreción de progesterona por el cuerpo lúteo y de
la testosterona por los testículos.
Hormonas no trópicas, que actúan directamente sobre sus células blanco.
• STH
o somatotropina, conocida como "hormona del crecimiento", ya que es
responsable del control del crecimiento de huesos y cartílagos.
• PRL
o prolactina: estimula la secreción de leche por las glándulas mamarias tras el
parto.
2. El lóbulo
medio segrega una hormona, la MSH o estimulante de los melonóforos, estimula la
síntesis de melanina y su dispersión por la célula.
3. El lóbulo posterior o neurohipófisis, libera dos hormonas,
la oxitocina y la vasopresina o ADH, que realmente son sintetizadas por el hipotálamo y se
almacenan aquí.
• Oxitocina: Actúa sobre los músculos
del útero, estimulando las contracciones durante el parto. Facilita la salida
de la leche como respuesta a la succión.
• Vasopresina: Es una hormona
antidiurética, favoreciendo la reabsorción de agua a través de las nefronas.
El encéfalo
El hipotálamo, porción del cerebro de
donde deriva la hipófisis, secreta una hormona antidiurética (que controla la
excreción de agua) denominada vasopresina, que circula y se almacena en el
lóbulo posterior de la hipófisis. La vasopresina controla la cantidad de agua
excretada por los riñones e incrementa la presión sanguínea. El lóbulo
posterior de la hipófisis también almacena una hormona fabricada por el
hipotálamo llamada oxitocina. Esta hormona estimula las contracciones
musculares, en especial del útero, y la excreción de leche por las glándulas
mamarias.
La secreción
de tres de las hormonas de la hipófisis anterior está sujeta a control
hipotalámico por los factores liberadores: la secreción de tirotropina está
estimulada por el factor liberador de tirotropina (TRF), y la de hormona
luteinizante, por la hormona liberadora de hormona luteinizante (LHRH).
La dopamina
elaborada por el hipotálamo suele inhibir la liberación de prolactina por la
hipófisis anterior. Además, la liberación de la hormona de crecimiento se
inhibe por la somatostatina, sintetizada también en el páncreas. Esto significa
que el cerebro también funciona como una glándula.
Glándulas suprarrenales
Son dos
pequeñas glándulas situadas sobre los riñones. Se distinguen en ellas dos
zonas: la corteza en el exterior
y la médula que ocupa la zona
central.
1. Corteza: Formada por tres capas, cada una segrega diversas sustancias
hormonales.
• La
capa más externa segrega los mineralocorticoides,
que regulan el metabolismo de los iones. Entre ellos destaca la aldosterona,
cuyas funciones más notables son facilitar la retención de agua y sodio, la
eliminación de potasio y la elevación de la tensión arterial.
• La
capa intermedia elabora los glucocorticoides.
El más importante es la cortisona,cuyas funciones fisiológicas principales
consisten en la formación de glúcidos y grasas a partir de los aminoácidos de
las proteinas, por lo que aumenta el catabolismo de proteinas. Disminuyen los
linfocitos y eosinófilos. Aumenta la capacidad de resistencia al estrés.
• La
capa más interna, segrega andrógenocorticoides,
que están íntimamente relacionados con los caracteres sexuales. Se segregan
tanto hormonas femeninas como masculinas, que producen su efecto
fundamentalmente antes de la pubertad para, luego, disminuir su secreción.
2. Médula: Elabora las hormonas, adrenalina y noradrenalina. Influyen sobre el
metabolismo de los glúcidos, favoreciendo la glucógenolisis, con lo que el
organismo puede disponer en ese momento de una mayor cantidad de glucosa;
elevan la presión arterial, aceleran los latidos del corazón y aumentan la
frecuencia respiratoria. Se denominan también "hormonas de la
emoción" porque se producen abundantemente en situaciones de estrés,
terror, ansiedad, etc, de modo que permiten salir airosos de estos estados. Sus
funciones se pueden ver comparadamente en el siguiente cuadro:
|
Adrenalina
|
Noradrenalina
|
Incremento de la fuerza y
frecuencia de la contracción cardíaca
|
Incremento de la fuerza y
frecuencia de la contracción cardíaca
|
Dilatación de los vasos
coronarios
|
Dilatación de los vasos
coronarios
|
Vasodilatación general
|
Vasoconstricción general
|
Incremento del gasto cardíaco
|
Descenso del gasto cardíaco
|
Incremento de la glucogenolisis
|
Incremento de la glucogenolisis
(en menor proporción) |
Tiroides
La tiroides
es una glándula bilobulada situada en el cuello. Las hormonas tiroideas, la
tiroxina y la triyodotironina aumentan el consumo de oxígeno y estimulan la
tasa de actividad metabólica, regulan el crecimiento y la maduración de los
tejidos del organismo y actúan sobre el estado de alerta físico y mental.
La tiroides
también secreta una hormona denominada calcitonina, que disminuye los niveles
de calcio en la sangre e inhibe su reabsorción ósea.
Glándulas paratiroides
Las
glándulas paratiroides se localizan en un área cercana o están inmersas en la
glándula tiroides. La hormona paratiroidea o parathormona regula los niveles
sanguíneos de calcio y fósforo y estimula la reabsorción de hueso.
Las gónadas
Las gónadas
(testículos y ovarios) son glándulas mixtas que en su secreción externa
producen gametos y en su secreción interna producen hormonas que ejercen su
acción en los órganos que intervienen en la función reproductora.
Cada gónada
produce las hormonas propias de su sexo, pero también una pequeña cantidad de
las del sexo contrario. El control se ejerce desde la hipófisis.
Ovarios: Los ovarios son los órganos femeninos de la reproducción, o gónadas
femeninas. Son estructuras pares con forma de almendra situadas a ambos lados
del útero. Los folículos ováricos producen óvulos, o huevos, y también segregan
un grupo de hormonas denominadas estrógenos, necesarias para el desarrollo de
los órganos reproductores y de las características sexuales secundarias, como
distribución de la grasa, amplitud de la pelvis, crecimiento de las mamas y
vello púbico y axilar.
La
progesterona ejerce su acción principal sobre la mucosa uterina en el
mantenimiento del embarazo. También actúa junto a los estrógenos favoreciendo
el crecimiento y la elasticidad de la vagina. Los ovarios también elaboran una
hormona llamada relaxina, que actúa sobre los ligamentos de la pelvis y el
cuello del útero y provoca su relajación durante el parto, facilitando de esta
forma el alumbramiento.
Testículos: Las gónadas masculinas o testículos son cuerpos ovoideos pares que se
encuentran suspendidos en el escroto. Las células de Leydig de los testículos
producen una o más hormonas masculinas, denominadas andrógenos. La más
importante es la testosterona, que estimula el desarrollo de los caracteres
sexuales secundarios, influye sobre el crecimiento de la próstata y vesículas
seminales, y estimula la actividad secretora de estas estructuras. Los
testículos también contienen células que producen gametos masculinos o espermatozoides.
Páncreas
La mayor
parte del páncreas está formado por tejido exocrino que libera enzimas en el
duodeno. Hay grupos de células endocrinas, denominados islotes de Langerhans,
distribuidos por todo el tejido que secretan insulina y glucagón.
La insulina
actúa sobre el metabolismo de los hidratos de carbono, proteínas y grasas,
aumentando la tasa de utilización de la glucosa y favoreciendo la formación de
proteínas y el almacenamiento de grasas. El glucagón aumenta de forma
transitoria los niveles de azúcar en la sangre mediante la liberación de
glucosa procedente del hígado.
La placenta,
un órgano formado durante el embarazo a partir de la membrana que rodea al
feto, asume diversas funciones endocrinas de la hipófisis y de los ovarios que
son importantes en el mantenimiento del embarazo.
Secreta la
hormona denominada gonadotropina
coriónica (o gonadotrofina) , sustancia presente en la orina durante la
gestación y que constituye la base de las pruebas de embarazo.
La placenta
produce progesterona y estrógenos, somatotropina coriónica (una hormona con algunas de las
características de la hormona del crecimiento), lactógeno placentario y hormonas
lactogénicas.
Otros órganos
Otros
tejidos del organismo producen hormonas o sustancias similares. Los riñones
secretan un agente denominado renina que activa la hormona angiotensina
elaborada en el hígado. Esta hormona eleva a su vez la tensión arterial, y se
cree que es provocada en gran parte por la estimulación de las glándulas
suprarrenales.
Los riñones
también elaboran una hormona llamada eritropoyetina, que estimula la producción
de glóbulos rojos por la médula ósea.
El tracto
gastrointestinal fabrica varias sustancias que regulan las funciones del
aparato digestivo, como la gastrina del estómago, que estimula la secreción
ácida, y la secretina y colescistoquinina del intestino delgado, que estimulan
la secreción de enzimas y hormonas pancreáticas. La colecistoquinina provoca
también la contracción de la vesícula biliar.
En la década
de 1980, se observó que el corazón también segregaba una hormona, llamada
factor natriurético auricular, implicada en la regulación de la tensión
arterial y del equilibrio hidroelectrolítico del organismo.
La confusión
sobre la definición funcional del sistema endocrino se debe al descubrimiento
de que muchas hormonas típicas se observan en lugares donde no ejercen una
actividad hormonal. La noradrenalina está presente en las terminaciones
nerviosas, donde trasmite los impulsos nerviosos.
Los
componentes del sistema renina-angiotensina se han encontrado en el cerebro,
donde se desconocen sus funciones. Los péptidos intestinales gastrina,
colecistoquinina, péptido intestinal vasoactivo (VIP) y el péptido inhibidor
gástrico (GIP) se han localizado también en el cerebro. Las endorfinas están
presentes en el intestino, y la hormona del crecimiento aparece en las células
de los islotes de Langerhans. En el páncreas, la hormona del crecimiento parece
actuar de forma local inhibiendo la liberación de insulina y glucagón a partir de
las células endocrinas.
Metabolismo hormonal
Las hormonas
conocidas pertenecen a tres grupos químicos: proteínas, esteroides y aminas.
Aquellas que
pertenecen al grupo de las proteínas o polipéptidos incluyen las hormonas
producidas por la hipófisis anterior, paratiroides, placenta y páncreas.
En el grupo
de esteroides se encuentran las hormonas de la corteza suprarrenal y las
gónadas.
Las aminas
son producidas por la médula suprarrenal y la tiroides.
La síntesis
de hormonas tiene lugar en el interior de las células y, en la mayoría de los
casos, el producto se almacena en su interior hasta que es liberado en la
sangre. Sin embargo, la tiroides y los ovarios contienen zonas especiales para
el almacenamiento de hormonas.
La
liberación de las hormonas depende de los niveles en sangre de otras hormonas y
de ciertos productos metabólicos bajo influencia hormonal, así como de la
estimulación nerviosa.
La
producción de las hormonas de la hipófisis anterior se inhibe cuando las
producidas por la glándula diana (target) particular, la corteza suprarrenal,
la tiroides o las gónadas circulan en la sangre. Por ejemplo, cuando hay
una cierta cantidad de hormona tiroidea en el torrente sanguíneo la hipófisis
interrumpe la producción de hormona estimulante de la tiroides hasta que el
nivel de hormona tiroidea descienda. Por lo tanto, los niveles de hormonas
circulantes se mantienen en un equilibrio constante.
Este
mecanismo, que se conoce como homeostasis
o realimentación negativa, es similar al sistema de activación de un termostato
por la temperatura de una habitación para encender o apagar una caldera.
La
administración prolongada procedente del exterior de hormonas adrenocorticales,
tiroideas o sexuales interrumpe casi por completo la producción de las
correspondientes hormonas estimulantes de la hipófisis, y provoca la atrofia
temporal de las glándulas diana. Por el contrario, si la producción de las
glándulas diana es muy inferior al nivel normal, la producción continua de
hormona estimulante por la hipófisis produce una hipertrofia de la glándula,
como en el bocio por déficit de yodo.
La
liberación de hormonas está regulada también por la cantidad de sustancias
circulantes en sangre, cuya presencia o utilización queda bajo control
hormonal.
Los altos
niveles de glucosa en la sangre estimulan la producción y liberación de
insulina mientras que los niveles reducidos estimulan a las glándulas
suprarrenales para producir adrenalina y glucagón; así se mantiene el
equilibrio en el metabolismo de los hidratos de carbono.
De igual
manera, un déficit de calcio en la sangre estimula la secreción de hormona
paratiroidea, mientras que los niveles elevados estimulan la liberación de
calcitonina por la tiroides.
La función
endocrina está regulada también por el sistema nervioso, como lo demuestra la
respuesta suprarrenal al estrés.
Los
distintos órganos endocrinos están sometidos a diversas formas de control
nervioso. La médula suprarrenal y la hipófisis posterior son glándulas con rica
inervación y controladas de modo directo por el sistema nervioso. Sin embargo,
la corteza suprarrenal, la tiroides y las gónadas, aunque responden a varios
estímulos nerviosos, carecen de inervación específica y mantienen su función
cuando se trasplantan a otras partes del organismo. La hipófisis anterior tiene
inervación escasa, pero no puede funcionar si se trasplanta.
Se desconoce
la forma en que las hormonas ejercen muchos de sus efectos metabólicos y
morfológicos. Sin embargo, se piensa que los efectos sobre la función de las
células se deben a su acción sobre las membranas celulares o enzimas, mediante
la regulación de la expresión de los genes o mediante el control de la
liberación de iones u otras moléculas pequeñas.
Aunque en
apariencia no se consumen o se modifican en el proceso metabólico, las hormonas
pueden ser destruidas en gran parte por degradación química. Los productos
hormonales finales se excretan con rapidez y se encuentran en la orina en
grandes cantidades, y también en las heces y el sudor.
Ciclos endocrinos
El sistema
endocrino ejerce un efecto regulador sobre los ciclos de la reproducción,
incluyendo el desarrollo de las gónadas, el periodo de madurez funcional y su
posterior envejecimiento, así como el ciclo
menstrual y el periodo de gestación. El patrón cíclico del estro, que es
el periodo durante el cual es posible el apareamiento fértil en los animales,
está regulado también por hormonas.
La pubertad,
la época de maduración sexual, está determinada por un aumento de la secreción
de hormonas hipofisarias estimuladoras de las gónadas o gonadotropinas, que
producen la maduración de los testículos u ovarios y aumentan la secreción de
hormonas sexuales. A su vez, las hormonas sexuales actúan sobre los órganos
sexuales auxiliares y el desarrollo sexual general.
En la mujer,
la pubertad está asociada con el inicio de la menstruación y de la ovulación.
La ovulación, que es la liberación de un óvulo de un folículo ovárico, se
produce aproximadamente cada 28 días, entre el día 10 y el 14 del ciclo menstrual en la mujer. La
primera parte del ciclo está marcada por el periodo menstrual, que abarca un
promedio de tres a cinco días, y por la maduración del folículo ovárico bajo la
influencia de la hormona foliculoestimulante procedente de la hipófisis.
Después
de la ovulación y bajo la influencia de otra hormona, la llamada luteinizante,
el folículo vacío forma un cuerpo endocrino denominado cuerpo lúteo, que
secreta progesterona, estrógenos, y es probable que durante el embarazo,
relaxina.
La
progesterona y los estrógenos preparan la mucosa uterina para el embarazo. Si
éste no se produce, el cuerpo lúteo involuciona, y la mucosa uterina, privada
del estímulo hormonal, se desintegra y descama produciendo la hemorragia
menstrual. El patrón rítmico de la menstruación está explicado por la relación
recíproca inhibición-estimulación entre los estrógenos y las hormonas
hipofisarias estimulantes de las gónadas.
Si se
produce el embarazo, la secreción placentaria de gonadotropinas, progesterona y
estrógenos mantiene el cuerpo lúteo y la mucosa uterina, y prepara las mamas
para la producción de leche o lactancia. La secreción de estrógenos y
progesterona es elevada durante el embarazo y alcanza su nivel máximo justo
antes del nacimiento. La lactancia se produce poco después del parto,
presumiblemente como resultado de los cambios en el equilibrio hormonal tras la
separación de la placenta.
Con el
envejecimiento progresivo de los ovarios, y el descenso de su producción de
estrógenos, tiene lugar la menopausia. En este periodo la secreción de
gonadotropinas aumenta como resultado de la ausencia de inhibición estrogénica.
En el hombre el periodo correspondiente está marcado por una reducción gradual
de la secreción de andrógenos.
Trastornos de la función endocrina
Las
alteraciones en la producción endocrina se pueden clasificar como de
hiperfunción (exceso de actividad) o hipofunción (actividad insuficiente). La
hiperfunción de una glándula puede estar causada por un tumor productor de
hormonas que es benigno o, con menos frecuencia, maligno. La hipofunción puede
deberse a defectos congénitos, cáncer, lesiones inflamatorias, degeneración,
trastornos de la hipófisis que afectan a los órganos diana, traumatismos, o, en
el caso de enfermedad tiroidea, déficit de yodo. La hipofunción puede ser
también resultado de la extirpación quirúrgica de una glándula o de la
destrucción por radioterapia.
La
hiperfunción de la hipófisis anterior con sobreproducción de hormona del
crecimiento provoca en ocasiones gigantismo o acromegalia, o si se produce un
exceso de producción de hormona estimulante de la corteza suprarrenal, puede
resultar un grupo de síntomas conocidos como síndrome de Cushing que incluye
hipertensión, debilidad, policitemia, estrías cutáneas purpúreas, y un tipo
especial de obesidad. La deficiencia de la hipófisis anterior conduce a
enanismo (si aparece al principio de la vida), ausencia de desarrollo sexual,
debilidad, y en algunas ocasiones desnutrición grave.
Una
disminución de la actividad de la corteza suprarrenal origina la enfermedad de
Addison, mientras que la actividad excesiva puede provocar el síndrome de
Cushing u originar virilismo, aparición de caracteres sexuales secundarios
masculinos en mujeres y niños.
Las
alteraciones de la función de las gónadas afecta sobre todo al desarrollo de
los caracteres sexuales primarios y secundarios.
Las
deficiencias tiroideas producen cretinismo y enanismo en el lactante, y
mixedema, caracterizado por rasgos toscos y disminución de las reacciones
físicas y mentales, en el adulto. La hiperfunción tiroidea (enfermedad de
Graves, bocio tóxico) se caracteriza por abultamiento de los ojos, temblor y
sudoración, aumento de la frecuencia del pulso, palpitaciones cardiacas e
irritabilidad nerviosa.
La diabetes
insípida se debe al déficit de hormona antidiurética, y la diabetes mellitus, a
un defecto en la producción de la hormona pancreática insulina, o puede ser
consecuencia de una respuesta inadecuada del organismo.
Fuentes consultadas:
