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1 Educación Secundaria Imagina que estás realizando una actividad o deporte extremo, algo muy emocionante, como escalar una montaña o lanzarte en parapente. Durante eventos como estos, tu cerebro recibe diversos estímulos del medio y le “informa” a tu sistema endocrino que sintetice y libere sustancias químicas, llamadas hormonas, que regulan muchas de tus funciones corporales, provocando diversas respuestas, por ejemplo, acelerar tu ritmo cardiaco. Lo anterior es tan solo un ejemplo de los múltiples procesos fisiológicos que regulan dichas sustancias. ¿Qué sustancias químicas se liberarán en el organismo? ¿Cómo actúa el sistema endocrino? ¿Cómo actúa el sistema endocrino? La producción de hormonas en el ser humano no es similar a la del resto de los mamíferos. Diversas glándulas y tejidos secretores intervienen en la regulación de los procesos fisiológicos del organismo. Nuestro cuerpo experimenta diversos cambios constantemente: crecemos, nos desarrollamos y respondemos ante diversos estímulos, tanto internos como externos. En muchos seres vivos, incluyendo el ser humano, eventos como estos, además de ser coordinados por el sistema nervioso, también son regulados por el sistema endocrino. El sistema endocrino es el encargado de llevar a cabo la respuesta hormonal, es decir, la segregación, como reacción a un estímulo, de unas sustancias denominadas hormonas, que controlan el funcionamiento de ciertos órganos. Este sistema está constituido por las glándulas endocrinas, que están especializadas en la elaboración de hormonas. Las hormonas son moléculas orgánicas de naturaleza lipídica o proteica que son vertidas en la sangre, y esta las transporta hasta los órganos en los que deben actuar (órganos diana). Las hormonas se producen en pequeñas cantidades. La actividad de las glándulas endocrinas está controlada por el hipotálamo, que es una agrupación de neuronas situada en la parte inferior del cerebro, con función secretora.1 Con la excepción de los ovarios y los testículos, hombres y mujeres presentan las mismas glándulas endocrinas. A continuación revisaremos las principales.2 Descubrimos las funciones del sistema endocrino, las hormonas y la regulación de la glicemia SEMANA 23 2.° grado: Ciencia y Tecnología 1 Miño, P. H. (2016). Biología 3 BGU. StuDocu. Recuperado de https://bit.ly/2Da3H3V 2 Orellana, E. C. (2018). Biología 2° Medio - Texto del Estudiante. Issuu. Recuperado de https://bit.ly/3hAZjtC Descubrimos las funciones del sistema endocrino, las hormonas y la regulación de la glicemia EDUCACIÓN SECUNDARIA 2.° grado: Ciencia y Tecnología 2 Paratiroides. Son cuatro glándulas que se localizan en la parte posterior de la tiroides. Producen y liberan parathormona (PTH), encargada de regular la concentración de calcio y de fósforo en el organismo. Tiroides. Glándula con forma de mariposa que se ubica en el cuello, delante de la tráquea. Secreta las hormonas tiroxina (T4) y triyodotironina (T3), ambas involucradas en la regulación del metabolismo celular. Hipotálamo. Estructura nerviosa que se encuentra en la base del cerebro y que cumple funciones endocrinas. Produce dos tipos de hormonas: unas que controlan la secreción hormonal de la glándula hipófisis y otras que se almacenan en esta última. Glándula pineal. Se ubica entre los hemisferios cerebrales y forma parte del diencéfalo. Produce melatonina, hormona relacionada con la regulación de los ciclos reproductivos estacionales y los ciclos de sueño-vigilia. Páncreas. Está detrás del estómago y se conecta con el duodeno. Presenta una porción endocrina que produce las hormonas insulina y glucagón, ambas involucradas en la regulación de la glicemia. Glándulas suprarrenales. Se localizan sobre los riñones. Están constituidas por la corteza (capa exterior) y la médula (centro de la glándula). La corteza secreta principalmente cortisol y aldosterona; la médula, adrenalina y noradrenalina. Hipófisis. Pequeña estructura glandular situada bajo el hipotálamo, que se divide en dos lóbulos. Segrega hormonas, entre las que destacan: • Hormona del crecimiento: activa el crecimiento y el desarrollo corporal. • Prolactina: estimula la secreción de leche después del parto. • Hormona folículo estimulante: activa la producción de los gametos. Principales glándulas endocrinas Glándula pineal Glándula pituitaria Hipotálamo Paratiroides Glándula timo Suprarrenales Riñones Páncreas Testículos Ovarios Útero Tiroides Sistema endocrino humano 3 Descubrimos las funciones del sistema endocrino, las hormonas y la regulación de la glicemia EDUCACIÓN SECUNDARIA 2.° grado: Ciencia y Tecnología Órganos qué, además de sus funciones principales, secretan hormonas3 Órgano Hormona(s) que secreta Funciones Corazón Péptido auricular natriurético Incrementa la excreción de sal y agua por los riñones, y dilata los vasos sanguíneos, reduciendo la presión arterial. Estómago Gastrina Estimula la motilidad y la secreción estomacal. Intestino delgado Secretina Estimula la secreción de jugo básico pancreático e inhibe los efectos de la gastrina. Colecistoquinina Estimula la secreción de bilis y la motilidad intestinal. Riñón Renina Actúa sobre proteínas que producen una hormona llamada angiotensina, que regula la presión arterial. Eritropoyetina Estimula la producción de glóbulos rojos en la médula ósea. Timo Timosina Estimula la proliferación y maduración de los linfocitos T, encargados de la defensa del organismo. Mecanismos de acción hormonal El sistema endocrino actúa mediante sustancias químicas, llamadas hormonas, que son secretadas por estructuras denominadas glándulas endocrinas y transportadas a través del torrente sanguíneo hacia otros órganos y células sobre los que ejercen su función. Como se representa en el esquema del costado, las hormonas, al ser liberadas, ingresan al torrente sanguíneo; luego, abandonan la sangre y llegan a distintas células. No obstante, cada hormona se unirá solo a sus células blanco o diana, que presentan receptores específicos para ella. Estos receptores pueden estar ubicados en la membrana plasmática o en el interior de la célula. Secreción hormonal La secreción hormonal está controlada por el sistema nervioso central, específicamente por el hipotálamo.4 El hipotálamo recibe información de estímulos internos y externos de los órganos de los sentidos. Estos estímulos se procesan y luego se elabora una respuesta. Célula endocrina Hormona Torrente sanguíneo Célula blanco Receptor 3 Orellana, E. C. (2018). Biología 2.° Medio - Texto del estudiante. Issuu. Recuperado de https://bit.ly/3hAZjtC 4 Miño, P. H. (2016). Biología 3 BGU. StuDocu. Recuperado de https://bit.ly/2Da3H3V Estímulos internos Órganos diana Estímulos externos Glándulas endocrinas Hipotálamo Neurohormonas Hipófisis Hormonas 4 Descubrimos las funciones del sistema endocrino, las hormonas y la regulación de la glicemia EDUCACIÓN SECUNDARIA 2.° grado: Ciencia y Tecnología Las neurohormonas estimulan o inhiben la acción de la hipófisis. Cuando se estimula la hipófisis, esta segrega hormonas que actúan directamente sobre los órganos diana o también sobre hormonas que tienen como función estimular otras glándulas endocrinas. De este modo, se establece un complejo mecanismo en el que el sistema nervioso controla el sistema endocrino y este, a su vez, regula los procesos fisiológicos del organismo. El rol del páncreas en la regulación de la glicemia Los seres humanos, al igual que el resto de los organismos, necesitamos energía para vivir. A partir de la glucosa, nuestro cuerpo obtiene la mayor parte de la energía para cumplir sus funciones vitales. Por ello, es importante que el nivel de esta sustancia en la sangre, llamado glicemia, se mantenga relativamente constante. La regulación de la glicemia involucra diferentes mecanismos;en este caso estudiaremos la función de las hormonas insulina y glucagón, que son secretadas por el páncreas.5 5 Orellana, E. C. (2018). Biología 2° Medio - Texto del Estudiante. Issuu. Recuperado de https://bit.ly/3hAZjtC Insulina Glucógeno Páncreas Glucosa Hígado Vaso sanguíneo Hígado Páncreas La insulina estimula la absorción de glucosa en las células. CélulasNivel alto de glucosa en sangre (después de comer) Caídas del nivel de glucosa en sangre Glucosa Glucógeno Glucosa Glucógeno Nivel n ormal de glucosa en sangre Insulina y glucagón El glucógeno es una molécula compuesta por muchas unidades de glucosa, las que, al unirse, forman cadenas largas que se ramifican. La insulina promueve la captación de glucosa desde la sangre hacia las células del hígado, los músculos y otros tejidos, y la glucogenogénesis, es decir, la transformación de la glucosa en glucógeno al interior del hígado. El glucagón estimula la degradación de glucógeno a glucosa en el hígado, músculos y otros tejidos, proceso denominado glucogenólisis o glucogénesis. 5 Descubrimos las funciones del sistema endocrino, las hormonas y la regulación de la glicemia EDUCACIÓN SECUNDARIA 2.° grado: Ciencia y Tecnología Regulación hormonal de las funciones reproductivas Hormonas y cambios en la pubertad La pubertad comienza en algún punto comprendido entre los 7 y 13 años en las chicas y entre los 9 y 15 años en los chicos. Cuando el cuerpo alcanza una edad determinada, el cerebro libera una hormona especial que inicia los cambios de la pubertad; se denomina hormona liberadora de gonadotrofina o GnRH (por sus siglas en inglés). Cuando la GnRH llega a la hipófisis (una glándula del tamaño y la forma de una alverja que se encuentra justo debajo del cerebro), esta libera dos hormonas más en el torrente sanguíneo: la luteinizante (LH, por sus siglas en inglés) y la foliculoestimulante (FSH, por sus siglas en inglés). Tanto los hombres como las mujeres tienen estas dos hormonas en el cuerpo, pero, dependiendo de si somos chica o chico, estas hormonas actuarán en distintas partes del cuerpo. En el caso de los chicos, las hormonas viajan por el torrente sanguíneo y envían a los testículos la señal de que deben empezar a producir testosterona y esperma. La testosterona es la hormona que provoca la mayoría de los cambios en el cuerpo de los chicos durante la pubertad. En el caso de las chicas, la FSH y la LH se dirigen a los ovarios, que contienen óvulos que han estado allí desde el nacimiento. Estas hormonas estimulan a los ovarios para que empiecen a producir otra hormona llamada estrógeno. El estrógeno, junto con la FSH y la LH, hacen que madure el cuerpo de una chica. Por lo tanto, esto es lo que realmente está sucediendo durante la pubertad, es decir, todas esas sustancias químicas moviéndose por el interior de nuestro cuerpo y haciendo que dejemos de ser niñas o niños para transformarnos en una persona adulta con niveles hormonales adultos.6 El contenido del presente documento tiene finalidad educativa y pedagógica, y forma parte de la estrategia de educación a distancia y gratuita que imparte el Ministerio de Educación. Responde. ¿Cómo variará la glicemia de una persona luego de ingerir un alimento rico en carbohidratos? Fundamenta. Cambio en la voz: voz más grave. Desarrollo de las glándulas mamarias. Desarrollo y maduración de los órganos sexuales. Acumulación de grasas en algunas zonas. Musculatura más desarrollada. Desarrollo y maduración de los órganos sexuales. 6 Ayala, E. (2009). Pubertad temprana y tardía. Etiología y clínica. Elsevier. Recuperado de https://bit.ly/3hEj17R
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