Sistema endocrino y hormonas El sistema endocrino está formado por un grupo de órganos (denominados glándulas de secreción interna) cuya tarea principal es producir y secretar hormonas al flujo sanguíneo. La función de las hormonas consiste en actuar como mensajeros, de forma que se coordinen las actividades de diferentes partes del organismo. Glándulas endocrinas Los órganos principales del sistema endocrino son el hipotálamo, la hipófisis (glándula pituitaria), la glándula tiroides, las glándulas paratiroides, los islotes del páncreas, las glándulas suprarrenales, los testículos y los ovarios. Durante el embarazo, la placenta actúa como una glándula endocrina además de cumplir con sus otras funciones específicas. El hipotálamo secreta diferentes hormonas que estimulan la hipófisis: algunas desencadenan la emisión de hormonas hipofisarias y otras la suprimen. A veces, la hipófisis es también llamada “glándula regidora”, porque coordina muchas funciones de las demás glándulas endocrinas. Algunas hormonas hipofisarias tienen efectos directos, otras solamente controlan la velocidad con la que diversos órganos endocrinos secretan sus hormonas. La hipófisis controla la tasa de secreción de sus propias hormonas a través de un mecanismo conocido como “retroalimentación”, en el cual los valores en la sangre de otras hormonas indican a la hipófisis si debe disminuir o aumentar su producción. No todas las glándulas endocrinas están bajo el control de la hipófisis; algunas responden de forma directa o indirecta a las concentraciones de sustancias en la sangre: - Las células del páncreas que secretan insulina responden a la glucosa y a los ácidos grasos. - Las células de la glándula paratiroides responden al calcio y a los fosfatos. - La secreción de la médula suprarrenal (parte de la glándula suprarrenal) es producto de la estimulación directa del sistema nervioso autónomo. Muchos órganos secretan hormonas o sustancias semejantes a hormonas, pero generalmente no son considerados como parte integrante del sistema endocrino. Algunos de estos órganos producen sustancias que actúan únicamente en las zonas más cercanas al punto de su liberación, mientras que otros no secretan sus productos dentro del flujo sanguíneo. Por ejemplo, el cerebro produce muchas hormonas cuyos efectos están limitados al sistema nervioso principalmente. Hormonas Las hormonas son sustancias que, liberadas dentro del flujo sanguíneo desde una glándula u órgano, regulan la actividad de las células en otras zonas del organismo. La mayoría son proteínas compuestas de cadenas de aminoácidos de longitud variable. Otras son esteroides, sustancias grasas derivadas del colesterol. Su característica fundamental es que en pequeñas concentraciones pueden provocar efectos notables en el organismo. Las hormonas se adhieren a los receptores que están sobre la superficie de la célula o dentro de ella. La unión con un receptor aumenta, disminuye o altera de alguna otra forma la velocidad del funcionamiento de la célula. Finalmente, las hormonas controlan el funcionamiento de órganos enteros. También regulan el crecimiento, el desarrollo, la reproducción y las características sexuales. Por otro lado, influyen en la manera en que el cuerpo utiliza y almacena la energía, y también controlan el volumen de líquidos y las concentraciones de sal y azúcar en la sangre. Algunas hormonas afectan a uno o dos órganos, mientras que otras tienen efectos globales. Por ejemplo, la hormona que estimula el tiroides es producida en la hipófisis y sólo afecta a la glándula tiroides. Por el contrario, la hormona tiroidea es producida en la glándula tiroides, pero influye sobre muchos tipos de células del organismo. La insulina, producida por las células de los islotes del páncreas, afecta al metabolismo de la glucosa, de las proteínas y de las grasas en todo el cuerpo. Controles endocrinos Cuando las glándulas endocrinas funcionan mal, las concentraciones de las diferentes hormonas en la sangre son superiores o inferiores a las normales y, en consecuencia, se alteran las funciones de los órganos. Para controlar las funciones endocrinas, la secreción de cada hormona debe ser regulada dentro de unos límites precisos. El organismo requiere de sistemas que le permitan detectar, a cada momento, si necesita producir una mayor o menor cantidad de una hormona determinada. El hipotálamo y la hipófisis secretan sus hormonas cuando detectan que la concentración en sangre de alguna otra hormona que ellos controlan es demasiado alta o demasiado baja. Entonces las hormonas hipofisarias se vierten al flujo sanguíneo para estimular la actividad en las glándulas que dirigen. Cuando la concentración en sangre de la hormona controlada es la adecuada, el hipotálamo y la hipófisis dejan de producir hormonas, ya que han detectado que no es necesaria más estimulación. Este sistema de retroalimentación regula todas las glándulas que están bajo el control hipofisario. Ciertas hormonas que se hallan bajo el control hipofisario varían su concentración según programas previstos. Por ejemplo, el ciclo menstrual de una mujer implica fluctuaciones mensuales por parte de la hipófisis en la secreción de la hormona luteinizante y foliculoestimulante.También fluctúan de un mes a otro las concentraciones de las hormonas producidas en el ovario (estrógenos y progesterona). No se conoce exactamente el mecanismo de control de estos biorritmos por parte del hipotálamo y de la hipófisis. Sin embargo, se sabe con certeza que los órganos responden a un ritmo controlado, algo así como un reloj biológico. Existen otros factores que estimulan la producción de hormonas. La prolactina, una hormona secretada por la hipófisis, es la responsable de que las glándulas mamarias produzcan leche. El bebé, al succionar el pezón, estimula a la hipófisis para que siga secretando prolactina. Igualmente, la succión aumenta la secreción de oxitocina, lo que provocará la contracción de los conductos lácteos y la conducción de la leche hacia el pezón para alimentar al bebé. Los islotes del páncreas y las glándulas paratiroides, que no están bajo el control de la hipófisis, tienen sus propios sistemas para determinar cuándo es necesaria una mayor o menor secreción hormonal. Por ejemplo, la concentración en sangre de insulina aumenta rápidamente después de comer porque el organismo necesita procesar los azúcares de los alimentos. Sin embargo, si la concentración de insulina permaneciera elevada, disminuiría peligrosamente el valor de azúcar en la sangre. Por último, existen algunos valores hormonales que varían por razones menos obvias. Las concentraciones de los corticosteroides y de la hormona del crecimiento son más altas por la mañana y más bajas a media tarde. No se ha encontrado una razón que explique estas variaciones diarias. Funcionamiento de la hipófisis anterior El lóbulo anterior de la hipófisis corresponde al 80 por ciento del peso total de la glándula; libera hormonas que regulan un crecimiento y desarrollo físico normales o estimulan la actividad de las glándulas suprarrenales, la glándula tiroides y los ovarios o los testículos. Cuando el lóbulo anterior secreta hormonas en cantidades excesivas o insuficientes, las otras glándulas endocrinas también aumentan o disminuyen su producción de hormonas. Una de las hormonas secretadas por el lóbulo anterior es la adrenocorticotropina (la hormona adrenocorticotropa o ACTH), cuya función es estimular las glándulas suprarrenales a secretar cortisol, una hormona fisiológica semejante a la cortisona, y varios esteroides androgénicos, semejantes a la testosterona. Sin la adrenocorticotropina, las glándulas suprarrenales disminuyen de tamaño (se atrofian) y dejan de secretar cortisol, es decir, aparece una insuficiencia de la función de las glándulas suprarrenales. Aparte de la adrenocorticotropina, también se producen simultáneamente otras hormonas, como la hormona estimulante de los melanocitos beta, que regula la pigmentación de la piel, las encefalinas y las endorfinas, que controlan la percepción del dolor, el estado de ánimo y la atención. La hormona estimulante del tiroides, también producida por el lóbulo anterior, estimula la producción de las hormonas tiroideas. Muy raramente, un exceso de esta hormona provoca una secreción hormonal excesiva por parte del tiroides y, en consecuencia, hipertiroidismo; la estimulación deficiente, en cambio, hace que la glándula tiroidea no produzca la cantidad suficiente, dando como resultado un hipotiroidismo. Las otras dos hormonas que produce el lóbulo anterior (la hormona luteinizante y la foliculoestimulante (ambas gonadotropinas), actúan sobre los ovarios y los testículos (gónadas). En las mujeres, estimulan la producción de estrógenos y de progesterona y la liberación mensual de un óvulo desde los ovarios (ovulación). En los varones, la hormona luteinizante estimula la producción de la testosterona en los testículos, y la hormona foliculoestimulante, por su parte, los estimula para que produzcan esperma. Una de las hormonas más importantes secretadas por el lóbulo anterior es la hormona del crecimiento, que favorece el crecimiento de los músculos y los huesos y contribuye a regular el metabolismo. Esta hormona puede aumentar bruscamente la entrada de azúcar a los músculos y al tejido graso, estimular la producción de proteínas por el hígado y los músculos, y retardar la producción de tejido adiposo (grasa). Los efectos más prolongados de la hormona del crecimiento, bloqueando la captación y el uso de azúcares (lo que aumenta su concentración en la sangre) e incrementando la producción de grasas (y por lo tanto, aumentando la concentración de lípidos en la sangre), parecen contrarrestar sus efectos inmediatos. Estas dos acciones de la hormona del crecimiento son importantes porque el cuerpo debe adaptarse a la falta de alimentos durante el periodo de ayuno. Junto con el cortisol, la hormona del crecimiento contribuye al mantenimiento de las concentraciones de azúcar en la sangre destinado al cerebro y moviliza las grasas de forma que estén disponibles para otras células del organismo, conformando así una fuente alternativa de energía. Funcionamiento de la hipófisis posterior El lóbulo posterior de la hipófisis sólo secreta dos hormonas: la hormona antidiurética y la oxitocina. En realidad, son producidas por células nerviosas del hipotálamo, que presentan proyecciones (axones) que se extienden hacia la hipófisis posterior, donde son liberadas las hormonas. A diferencia de la mayoría de las hormonas hipofisarias, la hormona antidiurética y la oxitocina no estimulan otras glándulas endocrinas. Sus variaciones de concentración afectan directamente a los órganos que regulan. La hormona antidiurética o vasopresina promueve la acumulación de líquidos por parte de los riñones y contribuye a retener la cantidad adecuada de agua. Cuando un paciente está deshidratado, existen unos receptores especiales en el corazón, los pulmones, el cerebro y la aorta que indican a la hipófisis la necesidad de producir más cantidad de hormona antidiurética. Las concentraciones en la sangre de los electrólitos, tales como el sodio, el cloro y el potasio, deben ser mantenidas dentro de un margen estrecho para que las células puedan funcionar normalmente. Las concentraciones elevadas de estos elementos, los cuales son percibidos por el cerebro, estimulan la liberación de esta hormona. El dolor, el nerviosismo, el ejercicio físico, las concentraciones bajas de azúcar en la sangre, la angiotensina, las prostaglandinas y ciertos fármacos, como la clorpropamida, los fármacos colinérgicos y otros que se emplean para tratar el asma y el enfisema, también estimulan la liberación de la hormona antidiurética. El alcohol, ciertos esteroides y unas pocas sustancias más, disminuyen la producción de la hormona antidiurética. La carencia de esta hormona causa la diabetes insípida, un trastorno en el que los riñones excretan demasiada agua. Por otra parte, en ocasiones se produce una cantidad excesiva de la hormona antidiurética. Es lo que se denomina síndrome de secreción inadecuada de la hormona antidiurética, en el que la concentración de esta hormona es demasiado alta, y en consecuencia se retiene agua y desciende la concentración en sangre de algunos electrólitos, como puede ser el sodio. Este síndrome se manifiesta en personas con insuficiencia cardíaca y, en casos excepcionales, en las que padecen determinadas enfermedades del hipotálamo. La hormona antidiurética se puede producir fuera de la hipófisis, sobre todo en algunas formas de cáncer pulmonar. Por ello, cuando se descubren concentraciones elevadas de hormona antidiurética, no sólo se estudia el funcionamiento de la hipófisis sino que también se investiga la posibilidad de que exista un cáncer. La oxitocina contrae el útero durante el parto e inmediatamente después del mismo para prevenir la hemorragia excesiva. Así mismo, estimula la contracción de ciertas células de las mamas que rodean las glándulas mamarias. El proceso se inicia con la succión del pezón, que estimula la hipófisis para que libere oxitocina. Las células de las mamas se contraen y conducen la leche desde su lugar de producción hacia el pezón.