fisio 2 tema1
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FISIOLOGÍA DEL SISTEMA ENDOCRINO
1ra SemanaProfesor:
Q.F. Carlos V. Benavides Ricra
ICA-PERÚ
FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA
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Control de Funciones => Homeostasia
Sistemas de coordinación y controlSISTEMA ENDOCRINO
SISTEMA NERVIOSO
ORGANOS Y SISTEMAS ESPECIALIZADOS:• CIRCULATORIO => DISTRIBUCION• RESPIRATORIO => INTERCAMBIO GASES• ESQUELETICO => MOTILIDAD• RENAL=> EXCRECION/OSMORREGULACION• DIGESTIVO=> INCORPORACIÓN NUTRIENTES
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CONCEPTOS:
1. Endocrinología.-
2. Sistema endocrino.-
3. Hormona.-
4. Receptor.-
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Sistema Endocrino
• Glándulas o Células
• Hormonas• Tejidos blanco
PTH
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ORGANOS ENDOCRINOS CLÁSICOS
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Otros órganos endocrinos:• Hígado: IGFs, cininakalicreina.
• Riñón: renina, colecalciferoles, eritropoyetina
• Tej. Adiposo: estrógenos, leptina
• Intestino: secretina, CCK.
• Pulmón: angiotensina II,
• Corazón: ANP.
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¿Que función cumple?
• Es un sistema de comunicación química del organismo
• Integra las distintas partes del cuerpo para mantener la homeostasis
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MANTENIMIENTODEL MEDIO INTERNO
FUNCIONES DELSISTEMA
ENDOCRINO
CRECIMIENTOY
DESARROLLO
ENERGIA:PRODUCCION, USO
Y ALMACENAMIENTOREPRODUCCION
FUNCIONES ENDOCRINAS
RESPUESTASADAPTATIVAS
A SITUACIONESDE ALARMA
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La comunicación entre las células ocurre gracias a células emisoras (células y glándulas endocrinas), señales (hormonas -µM, pM) y células receptoras (receptores).
El mecanismo de transducción se acompaña generalmente de señales de amplificación, que pueden ser extra e intracelulares y/o regulaciones de la actividad enzimática.
¿Cómo se comunican las células?¿Cómo se comunican las células?
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Cascadas de amplificación extracelularCascadas de amplificación extracelular
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Cascadas de amplificación intracelularCascadas de amplificación intracelular
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¿Qué son las hormonas?¿Qué son las hormonas?
“Compuestos químicos secretados en mínimas concentraciones al torrente sanguíneo por glándulas/células de secreción interna, y que actúan en células distantes al lugar de origen, donde se unen a receptores específicos, y producen una respuesta biológica” Su secreción no es constante, sino regulada para cumplir una función determinada.
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¿Qué son las hormonas?¿Qué son las hormonas?
Definición de Guillemin: "Cualquier sustancia que liberada por una célula actúe sobre otra, tanto cercana como lejana, independientemente de su singularidad, ubicuidad de su origen o de la vía empleada para su transporte, sea esta la circulación sanguínea, el espacio intersticial o el flujo axónico" (incluye hormonas, neurotransmisores y factores de crecimiento).
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¿Qué efectos producen?¿Qué efectos producen?
• Estimulante: promueve actividad en un tejido. Ej: prolactina
• Inhibitorio: disminuye actividad en un tejido.Ej: somatostatina
• Antagonista: cuando un par de hormonas tiene efectos opuestos entre sí. Ej: insulina y glucagón
• Sinergista: cuando dos hormonas en conjunto tienen un efecto más potente que cuando se encuentran separadas. Ej: GH y T3/T4
• Trópica: esta es una hormona que altera el metabolismo de otro tejido endocrino. Ej: TSH, provoca la secreción de tiroxina así como el crecimiento de la glándula.
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TIPOS DE ACCIÓN HORMONAL
La señal se origina en células y estas células pueden o no formar parte de una glándula.
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TIPOS DE ACCIÓN HORMONAL
• Neuroendocrino:La señal se origina en neuronas, viaja por los axones se vuelca a la sangre desde la terminación nerviosa.
• Neurocrino:• Feromonal:
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CLASIFICACIÓN DE LAS HORMONASCLASIFICACIÓN DE LAS HORMONAS
Según su estructura química:
1. Hormonas polipeptídicas y proteicas
2. Hormonas esteroideas
3. Hormonas amínicas o derivadas de aminoácidos
4. Hormonas derivadas de ácidos grasos y de vitamina A (retinoides)
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CLASIFICACIÓN DE LAS HORMONASCLASIFICACIÓN DE LAS HORMONASSegún su solubilidad:
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HORMONAS POLIPEPTIDICAS
• Mayoría de las hormonas• Diferentes tamaños, desde 3
aminoácidos (TRH) hasta 200 aminoácidos (GH, PRL)
• Son hidrosolubles• La hormona está incluida dentro de
la secuencia de un gran precursor• Es liberada por medio de múltiples
rupturas proteolíticas
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HORMONAS POLIPEPTIDICAS: Biosíntesis
HORMONAS POLIPEPTIDICAS: Biosíntesis
TRADUCCIÓN
PREPROHORMONA
PROHORMONA
VESÍCULAS
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HORMONAS POLIPEPTIDICAS: Liberación
Se liberan al espacio intersticial y luego pasan al torrente sanguíneo por:1. Despolarización membrana plasmática
(Ca2+).2. Estímulo de un receptor de superficie:
Aumento en la concentración de segundos mensajeros.Activación de proteincinasas que desencadenan la liberación hormonal.
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HORMONAS POLIPEPTIDICAS: Transporte
La mayoría circula en forma libre o no unida a otras proteínas
Excepción: IGF-I, se une a varias proteínas de unión
Vida media: pocos minutos (FSH - 60 Min)Inactivación: en enlaces específicos por enzimas proteolíticas
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Ejemplos de hormonas polipeptídicas o proteicas
Hipotálamo: TRH, CRH, GHRH, GHIH, GnRHAdenohipófisis: GH, TSH, ACTH, FSH, LH, PRLNeurohipófisis: ADH, OxitocinaTiroides: CalcitoninaPáncreas: Insulina, GlucagonParatiroides: PTHRiñón: Renina, EritropoyetinaCorazón: ANPEstómago: GastrinaIntestino Delgado: Secretina, ColecistocininaPlacenta: hCG, Somatotropina
No es necesario No es necesario aprender estoaprender esto
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HORMONAS ESTEROIDEAS
5.- Transporte: Ligadas a una proteína transportadora
6.- Se degradan en el hígado
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Corteza suprarrenal: Cortisol, Aldosterona
Testículos: Testosterona
Ovarios: Estrógenos, Progesterona
Placenta: Estrógenos, Progesterona
Riñón: 1,25-dihidroxicolecalciferol
Ejemplos de hormonas esteroideas
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Derivadas del aminoácido tirosinaTiroxina
Se incorporan a la proteína tiroglobulinaSe liberan al escindirse las aminas de la tiroglobulinaCombinación (en sangre) con globulina fijadora de la tiroxina
Adrenalina y noradrenalina Se almacenan en vesículasSon liberadas también por exocitosisEn plasma están conjugadas o libres
Dopamina Puede ser convertida en norepinefrina en el cerebro por la enzima dopamina-b-hydroxilasa
HORMONAS AMINICAS
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Síntesis de hormonas derivadas del aminoácido tirosina
Tirosina Dihidroxifenilalanina Dopamina
TirosinaTiroxina Adrenalina
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La melatonina es una hormona derivada del neurotransmisor serotonina que a la vez se deriva del aminoácido triptófano.
Síntesis de melatonina a partir de serotonina
MelatoninaN-acetil serotoninaSerotonina
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Catecolaminas
Sintetizadas a partir de Fenilalanina y la tirosina• Almacenada en
gránulos Secretores, dependientes del tamaño
Ejemplo: Dopamina, noradrenalina, adrenalina
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Hormonas amínicas: Vida media y Metabolización
Hormonas Tiroideas: la vida media es de varios días. Son inactivadas por iodinasas intracelularesen tejidosEn hígado: glucurónidos y sulfatos Catecolaminas: la vida media es sólo de minutosDegradadas por enzimas. Ej. MAO en hígado y sinapsis neuronales
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HORMONAS DERIVADAS DE ÁCIDOS GRASOS y VITAMINA “A”
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HORMONAS DERIVADAS DE ÁCIDOS GRASOS
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¿Por qué la concentración de las hormonas en sangre se mantiene
en niveles estables?
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CONCENTRACION HORMONAL
Las concentraciones plasmáticas de las hormonas dependen de:
• La tasa de secreción hormonal• El transporte hormonal• La tasa de eliminación hormonaly de diversas condiciones como; la edad, el
sexo, la hora del día, etc.
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TRANSPORTE HORMONALTRANSPORTE HORMONAL
• Las hormonas hidrosolubles generalmente circulan libremente por el plasma.
• Las hormonas esteroideas y tiroideas circulan en la sangre unidas a las proteínas plasmáticas en su mayor proporción (90% en promedio).
• La unión a proteínas es una función de depósito, retarda su eliminación del plasma, aumentando así su vida media plasmática.
• Carecen de actividad biológica hasta disociación.
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TASA DE ELIMINACIÓN HORMONALTASA DE ELIMINACIÓN HORMONAL
Las hormonas se eliminan del plasma de diversas maneras:1.- Destrucción metabólica por los tejidos.2.- Unión a los tejidos3.- Excreción hepática por la bilis 4.- Excreción renal por la orina.
Vida mediaH. Peptídicas o proteicas…segundos a minutosEsteroides suprarrenales... 20-100 minutosHormonas tiroideas.…...…1-6 días
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TASA DE ELIMINACIÓN HORMONALTASA DE ELIMINACIÓN HORMONAL
Rotura de los enlacesdisulfuro por reductasas
Degradación porexopeptidasas
Degradación porproteinasas
4.- Unión a receptores de membrana; Endocitosis y degradación en lisosomas
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CONTROL DE LA SECRECION HORMONALCONTROL DE LA SECRECION HORMONAL
• SNC-SE: Variaciones cíclicas, estrés, reacción sexual, cronología vital, etc. Inervación directa.
• Metabolitos: (Ca2+, glucemia)• Hormonas Tróficas: Servomecanismos
- Retroalimentación negativa- Retroalimentación positiva
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CONTROL DE LA SECRECION HORMONALCONTROL DE LA SECRECION HORMONAL
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Sistema de Retroalimentación
Retroalimentación Positiva Retroalimentación Negativa
A A
B B
[+] [-]
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RETROALIMENTACIÓN NEGATIVARETROALIMENTACIÓN NEGATIVA
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RETROALIMENTACIÓN NEGATIVARETROALIMENTACIÓN NEGATIVA
– Impide la hiperactividad del sistema
– Se basa en el grado de actividad del tejido diana.
– Cuando la actividad del tejido diana es adecuada, se reduce la secreción adicional de la hormona
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Hipotálamo
InhibeEstimula
Bajos niveles de estrógeno
Altos niveles de estrógeno Estrógeno y progesterona
RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA Y POSITIVA
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El producto del tejido diana aumenta la producción, secreción y actividad de la hormona
RETROALIMENTACIÓN POSITIVA
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VARIACIONES CÍCLICAS EN LA VARIACIONES CÍCLICAS EN LA SECRECIÓN HORMONALSECRECIÓN HORMONAL
Cambios de estación
Etapas del desarrollo humano
Envejecimiento
Ciclo diurno
Ciclo del sueño
Ciclo menstrual
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Patrones de Secreción Hormonal
• Ultradiano (minutos, horas): – GH, PRL
• Circadiano (24 horas)– ACTH, testosterona, cortisol
• Infradiano: (más de 24 horas)– Estradiol, progesterona: ciclo menstrual
• Circanual o Estacional:– T4, melatonina, testosterona
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LAS HORMONAS MODULAN:
• Metabolismo
• Crecimiento
• Desarrollo
• Reproducción
• Equilibrio hidroelectrolítico
• Comportamiento
• Funciones cardiovasculares y renales
• Sistema inmunológico
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A TRAVÉS DE:
1. Cambios en la expresión génica.2. Alteraciones en la actividad
metabólica enzimática.3. Reorganización del citoesqueleto.4. Cambios en la permeabilidad de
membranas.5. Síntesis y secreción de hormonas o
proteínas.6. Activación de la síntesis de ADN (ciclo
celular).7. Muerte celular (apoptosis).
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INTERACCION DE HORMONASINTERACCION DE HORMONAS
• Una hormona, múltiples acciones: testosterona
• Múltiples hormonas, una función: regulación de la glicemia
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La misma señal química puede inducir diferentes respuestas en diferentes células blanco
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La especificidad de las hormonas y su capacidad para identificar el blanco son posibles gracias a la presencia de RECEPTORES en las células efectoras. Son éstas estructuras las que permiten a las hormonas llevar a cabo sus funciones biológicas a concentraciones pequeñísimas (10-6 - 10-12 M).
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¿Qué es un receptor?¿Qué es un receptor?
Clásicamente se ha denominado receptor a la entidad celular de naturaleza proteica (*) que se une específicamente a una determinada hormona o fármaco y que, como consecuencia de tal unión, inicia una serie de procesos a nivel celular que, en última instancia, determinan la respuesta fisiológica.
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RECEPTORES HORMONALESLocalización:
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REQUISITOS DEL RECEPTOR
• Alta especificidad y afinidad
• Saturable
• Fijación rápida y reversible
• Fijación debe producir efecto biológico
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CARACTERÍSTICAS DE LOS RECEPTORESCARACTERÍSTICAS DE LOS RECEPTORES
• Alta afinidad• Efecto dependiente de activación:
reclutamiento.• Regulación del número.-• Tres dominios funcionales.• Acción permisiva de las hormonas.• Receptores “móviles”.- (fluidez de la
M.C.)• Receptores de “reserva”.- (20%
ocupados)
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MECANISMOS DE ACCION HORMONAL
• Receptor (membrana o intracelular)
• Señales intracelulares (Acción no genómica y genómica)
• Transcripción nuclear (acción genómica)
• Síntesis de proteína (acción genómica)
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La hormona estimula la formación o activación de un segundo mensajero que induce efectos posteriores intracelulares.
Segundos mensajeros: AMPc Fosfolipasa C (DAG e IP3) Calmodulina (Iones de calcio) GMPc
MECANISMO DE SEGUNDO MENSAJERO
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Adenilciclasa-AMPc:
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Respuestas - Adenilato Ciclasa
Reabsorción de aguaTúbulos distal y colector
+ADH
Secreción de GHSomatotropo-SomatostatinaAgregaciónPlaquetas+PGE1Secreción de GHSomatotropo+GHRHGlucogenolisisHepatocito+GlucagonEsteroidogénesisGranulosa+FSH
Secreción de PRLLactotropo-DA (receptor D2)
Inhibe resorción óseaOsteoclasto+CalcitoninaEsteroidogénesisZ. Fascicular+ACTH
LipólisisAdipocito_Epinefrina(receptor 2)
glucogenólisisMúsculo+Epinefrina (receptor )RespuestaCélula dianaACHormona
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Fosfolipasa C
Hormona peptídica
Líquido extracelular
Proteína GMembrana plasmática
Citoplasma
Retículo endoplásmico
Proteína cinasa C inactiva
Proteína
Proteína-PO4 RESPUESTA CELULAR
Receptor
Fosfolipasa CPIP2DAG + IP3
Ca ++
Proteína cinasa C activa
RESPUESTA CELULAR
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Fosfoinositoles
• Hormona-receptor: activa PLC (fosfolipasa C)• Generación de DAG e IP3• DAG activa PKC (fosforilación proteica)• IP3 moviliza calcio de RE• Activación del sistema calcio-calmodulina
– Liberación de ácido araquidónico• Corto plazo regula:
– Secreción y exocitosis, interacción y regulación de receptores de membrana
• Largo plazo regula– Expresión génica, proliferación celular
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Hormonas reguladas por hidrólisis de Fosfatidilinositol
GlucogenolisisHepatocitoVasopresina (V1)
Secreción de PRLLactotropoTRH
Secreción de LH y FSHGonadotropoGnRH
Secreción de aldosteronaGlomerulosaAngiotensina II
RespuestaCélula dianaHormona
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Receptores citoplasmáticos, formandodos subunidades; especifico para la hormona
Complejos se asimilan en el núcleo,se unen a elementos reguladores en el DNA , estimulando trascripción de genes
El RNAm es trasladado a los Ribosomas, produciendo una proteína
Acción Hormonal para Hormonas con Receptores
Intracelulares