Sistema Endocrino y sus Glándulas

El sistema endocrino consiste en un conjunto de células, tejidos y órganos especializados que liberan hormonas directamente al torrente sanguíneo. Su característica principal es la acción a distancia, donde las hormonas viajan desde una glándula de origen hasta un tejido blanco.

El hipotálamo funciona como centro integrador del sistema, censando los cambios del medio interno y externo. Este órgano favorece la producción de ciertas hormonas en la glándula pituitaria (o hipófisis), ubicada en la base del cerebro. Esta glándula se divide en dos partes: la adenohipófisis (lóbulo anterior), que produce hormonas reguladoras del metabolismo general, y la neurohipófisis (lóbulo posterior), que libera hormonas específicas.

Otras glándulas importantes incluyen la tiroides, que regula el metabolismo energético; las adrenales, productoras de cortisol (hormona del estrés); el páncreas, fundamental para el metabolismo de azúcares; las paratiroides, que controlan el calcio; y la pineal, que libera melatonina regulada por la cantidad de luz.

💡 ¿Sabías que? Mientras que las hormonas peptídicas actúan desde fuera de la célula, las hormonas esteroidales pueden entrar directamente al núcleo celular y modificar la expresión genética.

Las hormonas pueden clasificarse en:

• Peptídicas: regulan funciones generales desde el exterior celular y tienen vida corta
• Esteroidales: de carácter lipídico, entran en las células modificando su metabolismo interno
• Aminas: derivadas de aminoácidos, con funciones mixtas y vida media-corta

Regulación Hormonal

La mayoría de los sistemas hormonales funcionan mediante circuitos de retroalimentación negativa, que permiten mantener el equilibrio en nuestro organismo. Existen dos tipos principales:

La retroalimentación negativa regulada por respuesta fisiológica ocurre cuando el efecto fisiológico de una hormona inhibe su propia liberación. Por ejemplo, cuando la concentración de glucosa en sangre aumenta después de liberar insulina, esto provoca que se detenga la producción de más insulina.

En la retroalimentación negativa regulada por el eje endocrino, las hormonas se liberan de forma secuencial. En este caso, la hormona final del eje (la que produce el efecto fisiológico) inhibe la liberación de las hormonas iniciales. Por ejemplo, cuando la tiroides libera T3 y T4, estas hormonas inhiben la producción de TRH en el hipotálamo.

💡 ¡Importante! La glándula pituitaria es la encargada principal de liberar las hormonas que inician muchos de estos ejes endocrinos, por eso se le conoce como la "glándula maestra".

En ambos tipos de retroalimentación, el objetivo es el mismo: mantener las concentraciones hormonales y sus efectos dentro de rangos fisiológicos adecuados, evitando excesos o deficiencias. Piensa en esto como un termostato que mantiene la temperatura óptima, pero para tus hormonas.

Mecanismo de Acción Hormonal

Las hormonas actúan sobre sus células diana mediante mecanismos diferentes según su naturaleza química. Entender estos procesos te ayudará a comprender mejor cómo afectan nuestro organismo.

Las hormonas peptídicas no pueden atravesar la membrana celular, por lo que se unen a receptores en la superficie. Al actuar como ligandos, estas hormonas activan cascadas de señalización intracelular que producen cambios metabólicos. Este proceso, aunque efectivo, es relativamente lento y requiere varios pasos para producir su efecto.

Las hormonas esteroides, derivadas del colesterol, funcionan de manera diferente. Estas pueden atravesar libremente la membrana celular desde el torrente sanguíneo, donde viajan unidas a la albúmina. Una vez dentro de la célula, estas hormonas llegan al núcleo donde provocan la creación de nuevas proteínas, generando cambios específicos en el metabolismo celular. Este mecanismo es más rápido y directo.

💡 Dato clave: La glándula pituitaria actúa como un "director de orquesta" del sistema endocrino, controlando tanto cambios generales (adenohipófisis) como situaciones específicas del cuerpo como la presión arterial (neurohipófisis).

En el eje hipotálamo-adenohipófisis, las hormonas pueden estimular o inhibir la producción de otras hormonas. Las que terminan en "-RH" son liberadoras o excitatorias, mientras que las que terminan en "-IH" son inhibidoras. Estos factores tróficos son esenciales para coordinar toda la actividad endocrina.

Hormonas y sus Funciones

La hormona del crecimiento (GH) es esencial para el desarrollo físico, favoreciendo el alargamiento de los cartílagos y el endurecimiento de los huesos. Se libera principalmente durante el sueño, siguiendo el ciclo circadiano. El proceso comienza cuando el hipotálamo libera GHRH, estimulando a la glándula pituitaria a producir GH, que viaja al hígado y tejido adiposo donde activa el factor IGF-I, responsable de la acción metabólica.

Su alteración puede causar problemas como acromegalia (extremidades grandes), enanismo (falta de hormona) o gigantismo (exceso de hormona en bebés).

Las hormonas tiroideas (T3 y T4) son fundamentales para regular nuestro metabolismo energético. La T3 (triyodotironina) es especialmente importante para activar el metabolismo durante el día, mientras que por la noche su actividad disminuye.

💡 Dato interesante: ¿Sabías que el yodo que consumes en tu dieta es esencial para la producción de hormonas tiroideas? Este micronutriente se absorbe en el intestino y se transporta a la tiroides mediante un transportador llamado NIS.

El mecanismo de intercambio de iones para la formación de T3 y T4 es fascinante: el yodo entra a las células tiroideas creando un gradiente, luego sale al coloide a través de la proteína pendrina y se une a la tiroglobulina. Esta molécula yodada vuelve a entrar a la célula donde se degrada para liberar T3 y T4 al torrente sanguíneo cuando sea necesario.

Glándulas Paratiroideas y Suprarrenales

Las glándulas paratiroideas son fundamentales para la absorción del calcio a través de la dieta. Este proceso requiere fósforo y calcio como precursores de la vitamina D, que se absorbe en el hígado produciendo 25(OH)D3. Cuando los niveles de calcio están bajos, esta molécula se activa en el riñón transformándose en calcitrol (vitamina D activa), que aumenta el calcio en sangre e inhibe la liberación de la hormona paratiroidea.

En este proceso participan los osteoclastos, células que degradan y reabsorben tejido óseo, y los osteoblastos, que forman hueso nuevo, permitiendo una constante remodelación ósea.

La glándula suprarrenal (o adrenal), ubicada encima del riñón, está formada por capas: las externas producen cortisol y las internas generan catecolaminas como la adrenalina. Estas hormonas son esenciales para la respuesta al estrés y la regulación del metabolismo.

💡 Importante: El cortisol tiene múltiples efectos metabólicos: inhibe el sistema inmunológico para ahorrar energía, estimula la gluconeogénesis en el hígado, promueve el catabolismo proteico y activa la lipólisis.

El estrés pone al cuerpo en un estado de alerta permanente debido a factores mentales, lo que promueve un alto metabolismo energético. Esto activa una cascada hormonal desde el hipotálamo (CRH) a la pituitaria (ACTH) y finalmente a la glándula suprarrenal, que libera cortisol y aldosterona.

Páncreas Endocrino

El páncreas endocrino produce hormonas fundamentales para regular el metabolismo energético y el equilibrio de azúcar en sangre. Su función principal es responder tanto al exceso como al déficit de energía basándose en los niveles de glucosa.

Los Islotes de Langerhans son agrupaciones de células especializadas dentro del páncreas que producen insulina y glucagón. Estos islotes contienen tres tipos principales de células: las células alpha (liberan glucagón cuando hay poca azúcar), las células beta (liberan insulina cuando hay mucha azúcar) y las células D (liberan somatostatina, que regula a las células alpha y beta).

La insulina es un péptido que se libera para facilitar la absorción de glucosa. Cuando comemos, los procesos gastrointestinales se activan y estimulan al páncreas. La presencia de hidratos de carbono en el intestino provoca la liberación de GLP y GIP, que activan las células beta pancreáticas para liberar insulina. Esta hormona promueve que los transportadores GLUT4 se sitúen en la membrana celular, permitiendo que la glucosa entre a las células para ser procesada mediante glicólisis.

💡 Dato importante: La hipoglucemia activa ocurre cuando se libera demasiada insulina, disminuyendo la glucosa en sangre más de lo necesario. El test de tolerancia a la glucosa mide niveles en ayunas $máximo 90 mg/dL, mínimo 55 mg/dL$.

El glucagón actúa de forma opuesta a la insulina, liberándose cuando los niveles de glucosa son bajos. Esta hormona activa procesos en el hígado como la glucogenólisis (descomposición del glucógeno almacenado) y la gluconeogénesis (creación de glucosa a partir de otras moléculas), aumentando así los niveles de glucosa en el plasma.

Sistema Circulatorio: Estructura y Función

El sistema circulatorio es esencial para transportar materiales, energía y señales por todo el organismo. Este sistema facilita el movimiento de oxígeno, nutrientes, desechos metabólicos, células inmunes y hormonas entre distintos tejidos.

La sangre circula a través de un sistema de vasos con funciones específicas:

• Arterias: Llevan sangre desde el corazón
• Arteriolas: Distribuyen la sangre después de las arterias
• Capilares: Permiten el intercambio de sustancias con los tejidos
• Vénulas: Recogen la sangre de los capilares
• Venas: Devuelven la sangre al corazón

El corazón, centro de este sistema, tiene cuatro cavidades: dos aurículas (superiores) y dos ventrículos (inferiores). Cuatro válvulas controlan el flujo sanguíneo entre estas cavidades:

• Válvula tricúspide: Entre la aurícula derecha y el ventrículo derecho
• Válvula mitral: Entre la aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo
• Válvula pulmonar: Entre el ventrículo derecho y la arteria pulmonar
• Válvula aórtica: Entre el ventrículo izquierdo y la aorta

💡 ¡Recuerda el recorrido! La sangre sigue un camino específico: Venas cavas → Aurícula derecha → Válvula tricúspide → Ventrículo derecho → Válvula pulmonar → Arteria pulmonar → Pulmones → Venas pulmonares → Aurícula izquierda → Válvula mitral → Ventrículo izquierdo → Válvula aórtica → Aorta → Circulación sistémica.

Sistema de Conducción Cardíaco

El corazón posee un sistema especializado que genera y conduce los impulsos eléctricos necesarios para su contracción rítmica. Este sistema excitoconductor posee varias propiedades importantes: cronotropismo (capacidad de generar impulsos), dromotropismo (conducir impulsos), inotropismo (contraerse), lusitropismo (relajarse) y batmotropismo (responder a estímulos).

Los miocardiositos (células musculares cardíacas) están unidos por discos intercalados, formando un sincicio eléctrico donde la despolarización se transmite inmediatamente entre células. Existen dos tipos principales: contráctiles y autorrítmicos.

El sistema de conducción sigue una ruta específica:

1. El nodo sinusal (o sinoauricular) inicia el latido $60-100 despolarizaciones/minuto$
2. La despolarización se mueve por las paredes de los atrios
3. Llega al nodo atrioventricular que retrasa el impulso $40-60 despolarizaciones/minuto$
4. Continúa por el haz de His que conduce rápidamente el impulso
5. Se ramifica y llega a las fibras de Purkinje que activan grandes áreas ventriculares

💡 Fenómeno interesante: El "overdrive suppression" ocurre cuando el nodo sinusal, al despolarizarse más rápido, suprime la actividad automática de los nodos secundarios, asegurando un latido cardíaco coordinado.

En las células cardíacas, el potencial de acción tiene fases distintas: una despolarización rápida por entrada de sodio (fase 0), una meseta prolongada por equilibrio entre entrada de calcio y salida de potasio (fase 2), y una repolarización por salida de potasio (fase 3), seguida del reposo (fase 4).

Excitación-Contracción Cardíaca

La contracción cardíaca depende de un complejo mecanismo donde el calcio juega un papel protagonista. Este proceso, conocido como acoplamiento excitación-contracción, inicia cuando los canales de calcio tipo L permiten la entrada de calcio extracelular, desencadenando la liberación de más calcio desde el retículo sarcoplásmico.

Durante la diástole (periodo sin contracción), la concentración de calcio citoplasmático es muy baja (0,01 µM) y la generación de fuerza es mínima. Sin embargo, tras la despolarización, esta concentración aumenta drásticamente hasta 10 µM durante la sístole, permitiendo una fuerte contracción.

Este sistema funciona gracias a proteínas especializadas como el receptor de dihidropiridinas (sensor de voltaje), el receptor de rianodina (canal de liberación de calcio), la calsecuestrina (que une calcio), la SERCA (transporta calcio al retículo sarcoplásmico) y el intercambiador sodio-calcio (transporta calcio fuera de la célula).

💡 Dato fascinante: Las células autorrítmicas o marcapasos, principalmente ubicadas en los nodos sinusal y atrioventricular, son mucho menos abundantes que las células contráctiles pero son esenciales para iniciar el ritmo cardíaco.

Las células marcapasos tienen un potencial de membrana que se vuelve gradualmente menos negativo hasta alcanzar un umbral que genera un potencial de acción. Este proceso automático permite que el corazón lata sin necesidad de estimulación nerviosa externa.

Potenciales de Acción y Ciclo Cardíaco

Las células marcapasos tienen frecuencias intrínsecas distintas: el nodo sinusal $60-100/min$ normalmente domina sobre los atrios $60-75/min$, el nodo AV $40-60/min$ y las fibras de Purkinje $30-45/min$. Esto asegura que, en condiciones normales, el ritmo cardíaco sea controlado por el nodo sinusal.

El potencial de acción en las células marcapasos muestra una despolarización gradual hasta alcanzar el umbral. Cuando esto ocurre, se abren canales que permiten la entrada de sodio y calcio, generando el potencial de acción que se propaga por el sistema de conducción.

El ciclo cardíaco dura aproximadamente 0,8 segundos y consta de varias fases:

• Llenado pasivo, rápido y lento (diástasis)
• Llenado activo
• Contracción isovolumétrica (aumenta la presión sin cambiar el volumen)
• Eyección (la sangre sale del ventrículo)
• Relajación isovolumétrica (disminuye la presión sin cambiar el volumen)

💡 Visualización del corazón en acción: El electrocardiograma (ECG) muestra el movimiento de la onda de despolarización a través del corazón. La onda P representa la despolarización auricular, el complejo QRS la despolarización ventricular, y la onda T la repolarización ventricular.

Los intervalos del ECG tienen significados específicos: el intervalo PR $0,12-0,20s$ muestra la conducción auriculoventricular, la duración del QRS (hasta 0,10s) refleja la despolarización ventricular, y el intervalo QT (hasta 0,43s) corresponde a todo el potencial de acción ventricular.