Tema 3 Fisiologia Diana

 

ENDOCRINOLOGÍA Es la rama de la medicina que se encarga del estudio, tratamie tratamiento nto y prevención de los distintos trastornos que afectan al sistema endocrino u hormonal, abarca los problemas del metabolismo así como los trastornos de la nutrición.

Hormonas Las hormonas son moléculas sintetizadas y secretadas por células endocrinas. Estas célul cél ulas as pued pueden en enco encontr ntrars arse e de forma forma aislad aislada a distri distribu buida idas s po porr el organ organism ismo, o, o bien bien agrupad agru padas as formand formando o glándula glándulas s endocri endocrinas. nas. Una hormona hormona es una sustanc sustancia ia quí química mica secretada por una célula o grupo de células, que ejerce efectos fisiológicos sobre otras células del organismo.

Según su estructura química se diferencian tres tipos de hormonas:  

Derivadas de aminoácidos.

 Como las hormonas tiroideas que derivan del aminoácido tirosina, o las catecolaminas.  

Peptídicas.

Son el grupo más numeroso y varían mucho en tamaño, algunas son péptidos de muy pequeñ peq ueño o tamaño, tamaño, formadas formadas por tan sólo 3 aminoáci aminoácidos, dos, y otras otras son compuestas compuestas de carácter polipeptídico, que alcanzan varios cientos de aminoácidos.  

Esteroides.

Son So n las más import importan antes tes de natur naturale aleza za lipídi lipídica. ca. Su es estru tructu ctura ra bá básic sica a de deriv riva a de dell colesterol y sus vías sintéticas son comunes existiendo enzimas llaves que determinan las diferentes rutas metabólicas.

Mecanismos de acción hormonal: El inicio de la respuesta hormonal requiere la unión específica de la hormona con su receptor, dependiendo dependiendo dicha respuesta del tipo de receptor hormonal hormonal que posea la célula diana.

 

Receptores intracelulares.

Las hormonas esteroides y las tiroideas (tiroxina y triyodotironina) pasan fácilmente a través de las membranas plasmáticas porque son liposolubles. Una vez que ha entrado en la célula, la hormona se une a/ y activa un receptor intracelular. En el caso de las hormonas esteroides, sus receptores están en el citoplasma, son receptores citoplasmáticos, y una vez la hormona se une a su receptor, el complejo hormona-receptor penetra en el núcleo y actúa sobre la expresión genética, es decir, se ponen en marcha o se detienen genes específicos del ADN nuclear. En el ca caso so de las las hormo hormona nas s tiroid tiroidea eas, s, sus receptor receptores es es están tán en el nú núcle cleo, o, so son n receptores nucleares que se unen al ADN en la región promotora de genes regulados por  dichas hormonas. De modo que cuando las hormonas tiroideas entran en el núcleo, se unen unen a sus re recep cepto tores res y promue promueve ven n la trascr trascrip ipció ción n de un gran gran nú númer mero o de ge gene nes s codificadores de un amplio rango de proteínas. Receptores de membrana plasmática.

La adrenalina, noradrenalina, péptidos y proteínas no son liposolubles y, por tanto, no pueden pue den pasar a través través de la memb membrana rana celular. celular. Los receptores receptores de estas estas hormona hormonas s hidrosolubles se encuentran en la superficie externa de la membrana plasmática. Ya que cada una de estas hormonas solo puede dar su mensaje a la membrana plasmática, plasmática, se la llama llama prime primerr mens mensaje ajero. ro. Pero Pero se nece necesit sita a un se segu gund ndo o mensa mensajer jero o pa para ra trasla traslada darr el mensaje dentro de la célula donde tienen lugar las respuestas hormonales. Hay diversos segundos mensajeros como el AMP cíclico, el calcio o el inositol trifosfato. Una hormona puede usar más de un segundo mensajero.

Secreción hormonal: control. La mayoría de hormonas son liberadas en descargas cortas con poca o ninguna secreción entre las descargas. Cuando es estimulada, estimulada, una glándula glándula endocrina liberará su hormo hormona na en desca descarga rgas s más más frecue frecuente ntes s y así el nivel nivel en sa sang ngre re de es esta ta ho hormo rmona na

 

aumentará. En ausencia de estimulación, las descargas son mínimas o están inhibidas y el nivel de hormona en sangre disminuye. La magnitud de la secreción de cada hormona está regulada con mucha precisión de modo que se evita el exceso o el defecto de su producción. producció n. La secreción hormonal hormonal por las glándulas endocrinas es estimulada o inhibida por: Señales del sistema nervioso, cambios químicos en la sangre u otras hormonas. En la mayor parte de los casos, la regulación de la secreción hormonal se ejerce por un mecanismo de retroalimentación negativa, donde el organismo segrega más o menos cantid can tidad ad de hormo hormona nas s cu cuan ando do su sus s nivele niveles s en sangre sangre se aleja alejan n de los va valor lores es de referencia.

Almacenamiento de las hormonas: La forma de almacenamiento depende de la naturaleza química de la hormona.

La hormona no se almacena. Si la hormona es lipofílica, como es el caso de las hormonas esteroi esteroides, des, a medida que se produce es liberada al exterior celular por difusión a través de la fase lipídica de las membranas celulares. Tal es el caso de las hormonas de la corteza suprarrenal.

La hormona se almacena intracelularmente.  Si la hormona no es soluble en la fase lipídica de la membrana (lipofília) se almacena en gránulos membranosos intracelulares, los llamados gránulos secretorios. Este tipo de almacenamiento ocurre en células que elaboran proteínas y glucoproteínas como en las hormonas hipofisarias y de la paratiroides.

La hormona se almacena extracelularmente. Las células de los folículos de la glándula tiroides elaboran una secreción glicoproteíca que contiene las hormonas. A medida que se produce esta secreción es secretada por un mecanismo de exocitosis exocitosis hacia la cavidad central del grupo celular que forma la pared de la cavidad. De este modo la hormona se almacena en el coloide, el cual es incorporado po porr en endo doci cito tosi sis s y libe libera rada da la ho horm rmon ona a por por dige digest stió ión n liso lisoso soma mall a medi medida da de las las

 

necesidades del organismo. La hormona tiroidea al ser liberada se difunde a través de las membranas.

Transporte de las hormonas: Las hormonas secretadas por las glándulas endocrinas ejercen su función lejos de su glándula de origen. Las hormonas solubles en agua se transportan disueltas en el plasma y no requie requieren ren de un mecan mecanism ismo o espec específi ífico co.. Por Por ot otro ro lado, lado, las las in insol solub ubles les en ag agua ua requieren de proteínas específicas de transporte.

Inactivación de las hormonas: Cuando ya no se necesitan, las hormonas se inactivan por acción enzimática.

Hipersecreción: Se presenta cuando se secreta demasiado de una o más hormonas de una glándula.

Hiposecreción: Sucede cuando la cantidad de hormonas que se secretan es muy poca.

Métodos para su estudio: Para la determin determinació ación n de hormona hormonas s y sus metabol metabolitos itos pue pueden den utilizar utilizarse se diversos diversos métodos: químicos, espectrofotométricos, espectrofotométricos, cromatográficos. cromatográficos. Los más utilizados son las técnicas técn icas

inmunoq inmunoquími uímicas: cas:

radioinm radioinmuno unoanál análisis isis

(RIA), (RIA),

enzimoin enzimoinmuno munoaná análisis lisis

(EIA), (EIA),

fluoroinmunoanálisis (FIA) y quimioluminoinmunoanálisis.

Neurohormonas: Son sustancias químicas producidas por células especializadas a nivel del hipotálamo qu que e vi vier erte ten n sus sus prod produc ucto tos s a la sang sangre re.. Es un una a bi biom omol oléc écul ula a qu que, e, al igua iguall qu que e el neuro neurotra trans nsmis misor or y la hormo hormona na,, se enca encarga rga de qu que e se produ produzca zca un interc intercamb ambio io de información entre células. Ej: Oxitocina y vasopresina.

 

Neurohumores: Son producidos por células nerviosas y liberadas solamente en sitios donde ocurre la sinapsis; no son transportados por el torrente sanguíneo y su acción es local. Ej: Acetilcolina, adrenalina.

Parahormonas: Intervie Inte rvienen nen en los mecanism mecanismos os de ajuste ajuste y correlaci correlación ón orgánica orgánica,, contribu contribuyen yendo do al mantenimiento mantenim iento del equilibrio. equilibrio. No son producidas producidas en sitios específicos y son transportadas en la sangre sangre.. Es produ producid cida a por por las glánd glándula ulas s pa parat ratiro iroide ides. s. Si au aumen menta ta el nivel nivel de paratohormona disminuye el nivel de calcitonina.

Fitohormonas: Son sustanc sustancias ias que produce producen n las células células vegetale vegetales. s. Estas Estas hormona hormonas s tienen tienen como función principal la regulación de la fisiología de la planta y para ello se producen en determinados sitios estratégicos de la planta.

Feromonas: Son producidas y secretadas en glándulas odoríficas. La piel es la fuente principal de glándula glán dulas s odorífic odoríficas as y sudorífi sudoríficas. cas. Son mensaje mensajeros ros químico químicos s que vertidos vertidos al exterior  exterior  actúan sobre individuo de la misma especie.

Correlación neurohormonal: Sinergismo, antagonismo y retroalimentación (Feedback). Sinergismo. Se produce cuando dos o más hormonas que tienen el mismo efecto en el organismo (aunque pueden hacerlo por diferentes mecanismos) se encuentran presentes en la célula objetivo al mismo tiempo. Lo lógico es esperar que sus efectos fuesen aditivos. En otras palabras si la adrenalina eleva la glucemia 5 mg/100 ml de sangre y el glucagón la aumenta 10 mg/ 100 ml de sangre, se esperaría que cuando actúen estas 2 hormonas al mismo mis mo tie tiempo mpo la glucem glucemia ia se ve vea a aumen aumentad tada a en 15 mg/10 mg/100 0 ml. Sin embargo embargo los

 

resultados muestran que la glucemia se eleva 22 mg/100 ml. Es decir que el efecto combinado de las dos hormonas potencia los efectos de ambas por separado.

 Antagonismo. Se produce cuando dos moléculas trabajan una contra la otra y disminuyen los efectos potencia pote nciales. les. Por ejemplo ejemplo,, el gluc glucagó agón n y la hormona hormona de crecimie crecimiento nto que aumenta aumentan n la glucemia, son antagonistas de la insulina que la reduce.

Retroalimentación. Es la regulación a partir de una glándula del nivel inferior hacia la glándula que la estimula y que está en un nivel superior. Este sistema permite mantener el equilibrio en la secreción hormonal para evitar que una glándula de nivel inferior se mantenga sobreestimulada por una glándula de nivel superior. Por ejemplo, la hipófisis (nivel superior) secreta hormona del crecimiento (GH), y ésta actúa sobre el hígado produciendo, el factor  de crecimien crecimiento to similar similar a insu insulina lina-I -I ó IGF-I IGF-I (nivel inferior) inferior),, que a su vez actúa sobre el crecimiento de los huesos. huesos. Si no ocurriera retroalimentació retroalimentación, n, la GH seguiría actuando actuando y se pr prod oduc ucir iría ía

cr crec ecim imie ient nto o desm desmes esur urad ado o de dell hu hues eso o (g (gig igan anti tism smo) o).. La IGFIGF-II po por  r 

retroalimentación inhibe la secreción de GH. Retroalimentación negativa.

La retroalimentación es negativa cuando el producto final inhibe la secreción de la glándula A. Por ejemplo, la hormona luteinizante (LH) estimula en las células de Leydig del testículo la producción de testosterona, la cual al circular por la sangre llega a la hipófisis donde va a inhibir la secreción de LH. Retroalimentación positiva.

La retroalimentación retroalimentación es positiva cuando la secreción de una célula efectora incrementa la secreción de la hormona que la estimula; este mecanismo de regulación es el que ocurre menos frecuentemente en el organismo.

 

Relación nutricional:  Las hormonas que produce el organismo de los vacunos intervienen en la síntesis de grasa y proteína.

Las hormonas anabólicas intervienen en la síntesis de moléculas orgánicas, en tanto que que las catab cataból ólica icas s degra degrada dan n o destr destruy uyen en dicha dichas s molécu molécula las. s. Entre Entre las primer primeras as se destacan la hormona de crecimiento (HC), conocida como la somatotropina bovina (BST). Producida por la glándula hipófisis, la HC favorece la retención proteica y la movilización de grasas, grasas, aumentand aumentando o su oxidació oxidación n e inhibien inhibiendo do los receptor receptores es de insulina insulina de los adipocitos, así como el ingreso de glucosa. Debido a que esta hormona es la principal determinante determina nte del tamaño animal, niveles inferiores de la misma en la sangre producen producen un menor crecimiento y desarrollo, tanto óseo como muscular.

Reflejos neuroendocrino neuroendocrinos: s: Un reflejo neuroendocrino es la transformación de un impulso nervioso, generado por  un estím estímulo ulo exter externo no o intern interno, o, es una una señal señal hormo hormona nall ca capa paz z de de dese senca ncade dena narr un una a respuesta fisiológica.

Óptico-hipofisiario:

Ovulación inducida: Es cuando una hembra ovula debido a un estímulo externo durante el apareamiento o  justo antes de él, en lugar de ovular cíclica o espontáneamente espontáneamente.. Los estímulos que provocan la ovulación inducida incluyen el acto físico del coito o la estimulación estimulación mecánica que lo simula, los espermatozoides y las feromonas. Es el proceso en el cual el pico de LH preovulatorio y, por lo tanto, la ovulación es inducida indu cida por algún algún compone componente nte del coito, coito, por ejemplo ejemplo,, la recepció recepción n de estimula estimulación ción genit genital al.. Por Por lo gene general ral,, los los aume aumento ntos s repen repentin tinos os de LH induc inducido idos s po porr es ester teroid oides es

 

espontáneos no se observan en las especies de ovuladores inducidos a lo largo de sus ciclos reproductivos, lo que indica que la liberación de GnRH está ausente o reducida debido a la falta de acción de retroalimentación positiva de las hormonas esteroides. Sin embargo, emba rgo, por contradi contradicció cción, n, algunas algunas especie especies s que ovulan ovulan espontá espontánea neamen mente te pueden pueden ocasionalmente sufrir oleadas de LH preovulatorias inducidas por el apareamiento. Existe una gran demanda de que se induzca la ovulación en el ganado, ya que permite a los ganaderos sincronizar su ganado para ovular al mismo tiempo, lo que ayuda a mejorar la eficiencia de la producción lechera. La ovulación inducida se puede utilizar  durante las estaciones más cálidas para aumentar la progesterona plasmática y mejorar la fertilidad del ganado. Sin embargo, la ovulación solo se puede inducir en vacas con folículos maduros y simplemente inicia la lutenización, no reduce el tiempo de ovulación. Hay una serie de métodos que se utilizan para inducir la ovulación en el ganado, tales como como:: in inse semi mina naci ción ón arti artifi fici cial al,, intr introd oduc ucci ción ón de un una a seri serie e de ho horm rmon onas as como como la gona gonado dotro tropin pina a corión coriónica ica,, hCG hCG y LH. LH. Adem Además ás de in inyec yectar tar proge progeste steron rona a media mediante nte disposit disp ositivos ivos intravag intravaginal inales es llamado llamados s PRID (disposi (dispositivo tivos s intra intravag vaginal inales es liberado liberadores res de progesterona).

Ordeño y amamantamiento: La mayoría de la leche se acumula dentro del alvéolo entre los ordeños. El reflejo de libera liberació ción n de leche leche co comie mienza nza con el estím estímulo ulo de lo los s ne nervi rvios os cu cuyos yos impuls impulsos os so son n interp interpre retad tados os por por el cereb cerebro ro (hipo (hipotál tálamo amo)) para para in indic dicar ar a la vaca vaca qu que e el ordeñ ordeño o es inminente.. Un estímulo o combinación de los siguiente inminente siguientes s estímulos externos pueden iniciar  el reflejo de liberación de leche: 

El contacto físico de la succión del ternero o el de un operador limpiando los pezones (que son sensibles al contacto y a la temperatura).



La visión del ternero (especialmente en Bos indicus).



El sonido de la máquina de ordeño.

 

Luego de estos estímulos, el cerebro manda una señal a la pituitaria posterior, que libera la hormona oxitocina al corriente circulatorio. La sangre transporta a la oxitocina ha haci cia a la ub ubre re dond donde e es esti timu mula la la cont contra racc cció ión n de pe pequ queñ eños os músc múscul ulos os (las (las célu célula las s mioepiteliales) que rodean los alvéolos llenos de leche. Las contracciones se presentan cada 20 o 60 segundos luego del estímulo. La acción de compresión incrementa la presión intramamaria y forzar a la leche a través de los conductos hacia la glándula y la cisterna de la teta. La acció acción n de la oxitoc oxitocin ina a dura dura so solam lamen ente te seis seis a ocho ocho minuto minutos s de debid bido o a qu que e su concentr conc entració ación n en la san sangre gre decrece rápidament rápidamente. e. Por lo tanto, tanto, es crítico crítico adosar adosar las pezoneras (o comenzar el ordeño manual) alrededor de un minuto luego de haber iniciado la preparación de la ubre. Una colocación retrasada reduce la cantidad de leche colectada. A pesar de que puede haber hab er una segunda segunda descarga descarga de oxitocin oxitocina, a, es general generalment mente e menos menos efectiva efectiva que la primera.

Escondida de la leche: En ciertas situaciones, el reflejo de liberación de la leche puede ser inhibido. Cuando esto ocurre, la leche no es liberada del alvéolo y solamente una pequeña fracción puede ser colectada. Los impulsos nerviosos son enviados a la glándula adrenal cuando eventos externos no placenteros ocurren durante el ordeño (dolor, excitación o temor). La hormona adrenalina, liberada por la glándula adrenal, puede comprimir los vasos sanguíneos sanguíne os y capilares de la ubre. La disminución del flujo sanguíne sanguíneo o decrece la cantidad de oxitocina que llega a la ubre. Además, la adrenalina parece inhibir la contracción de las célul cél ulas as mioep mioepite itelia liales les en la ubre ubre direc directam tamen ente te.. Por Por lo tanto, tanto, la va vaca ca pu pued ede e no ser  ordeñada rápida y completamente en las siguientes situaciones: 

Inadecuada preparación de la ubre.

 



Demorada inserción de las pezoneras (o iniciación del ordeño manual) durante minutos luego de haber preparado a la ubre.



Circunstancias inusuales, que conducen a dolor (ser golpeadas) o temor (gritos, ladridos).



Falla del equipo de ordeño en operar adecuadamente.

Luego del primer parto, las vacas deben de ser "entrenadas" para la rutina de ordeño. El malestar emocional que se presenta en estas vacas puede ser suficiente para inhibir el reflejo de liberación de la leche. Una inyección de oxitocina durante varios ordeños puede ayudar.  Aun así, esta práctica no debe de hacerse en forma rutinaria debido a que algunas algunas vacas pueden transformarse rápidamente en dependientes de la inyección para producir  el reflejo de liberación de la leche. La abertura de la punta del pezón se mantiene cerrada por un grupo de músculos circulares (esfínter). Normalmente, la leche en la glándula y en la cisterna del pezón no sale del pezón sin tener una fuerza externa que supere la fuerza de los músculos del esfínter.  A pesar de ello, la leche de algunas algunas vacas con fuertes reflejos de liberación de leche y/o débiles esfínteres, se puede llegar a "perder" desde los pezones debido a que el incremento de la presión en la ubre en el momento del ordeño supera la fuerza del esfínter.