Biología, la vida en la tierra con fisiología TOMO 02-páginas-61

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Control quím ico del cuerpo d e tos animales: el sistema endocrino 7 1 9
dica para poder crecer, l a m uda se controla m ediante la horm ona 
esteroide « d í s o n a u h o rm o n a de la m uda. C on fo rm e la cutícula 
vieja se aprieta, las células sensoriales estim u lan la lib erac ión de 
otra h o rm o n a q ue provoca la secreción de ecd isona. A l igual que 
m uchas ho rm o n as csteroides d e los vertebrados, la ecd isona actúa 
sobre los receptores localizados dentro del núcleo y afecta la trans­
cripción de genes, lo cu a l in ic ia u n proceso co m p le jo e n el que 
las células epiteliales se separan d e la v ie ja cu tícu la y secretan una 
nu eva cu tícu la suave d eb a jo de ésta. Luego, e l insecto expande su 
cuerpo y se llena de aire. Esto abre la cutícula vieja y estira la nu e ­
va para ajustarse a l crec im ien to futuro. C u a n d o el insecto emerge, 
deja atrás un a cu tícu la con su forma (e x u v ia ) (F IG U R A 37*4). Ix » 
investigadores h a n ap rovechado e l conoc im ien to d e este proceso 
para desarro llar pesticidas q ue se unen a los receptores d e ecdiso­
na, los estim ulan y provocan q ue las larvas d e insectos m uden de 
m anera prem atura y m ueran.
37.3 ¿C U Á L E S SO N LA S EST R U C T U R A S 
Y LA S F U N C IO N E S D E L S IST EM A 
E N D O C R IN O D E LO S M A M ÍF E R O S ?
Hl s is te m a e n d o c r in o de los m am íferos consiste e n horm onas 
endocrinas y las g lándulas q ue las producen. E n las secciones s i­
guientes se abordan específicam ente las funciones d e las p rin c ipa ­
les g lándulas y órganos endocrinos: e l com p le jo hipotálam o-hi- 
pófisis, la g lánd u la tiroides, e l páncreas, los órganos sexuales y las 
g lándulas ad re nales. Éstos y otros órganos secretores de horm onas 
se presentan e n la F IG U R A 37-Sy e n la T ab la 37-3.
A F IG U R A 37-4 M u d a d e lo s in s e c to s Una cigarra surge del 
exoesquelcto que desechó.
G lándu la pineal
me latón ina
G lándulas paratlro ides (on la 
bu porficto p o sterio r d o la 
glAndula tiroides) 
hormona paratiroldca
Corazón
pópbdo natriuiótJco 
auricular
R iñones
oritropoyotina
e l páncreas
Insulina, g lucagón
G lándula hipófisis 
h ip ó fis is an terio r.
ACTH , TSH , GH, P R L , FSH , LH 
h ip ó fis is p o ste rio r. 
oxitocina y AD H
Glándula tlroidos
tiroxina. caicitonina
G enadas
testícu los (hom bres): 
andrógenos, on ospocial 
testos terona 
ovarios (m u jeres): 
ostrógonos, progosterona
A FIGURA 37-5 Las principales glándulas endocrinas en los m am íferos y sus horm onas
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7 2 0 Anatom ía y fisiología animal
P r in c ip a le s g lá n d u la s e n d o c r in a s y h o rm o n a s e n lo s m a m ífe ro s
T ipo d e sustancia
GUndula endocrina Hormona quim ica Fundón p rincipal
Hipotálamo (a la Liberación e Inhrbición de Péptidos las hormonas secretadas estimulan la liberación de hormonas de la
hipófisis anterior) hormonas (por lo menos 
siete)
hipófisis anterior; la Inhibición de las hormonas Inhibe la liberación 
de hormonas de la hipófisis anterior
Hipófisis anterior Hormona folículo 
estimulante (FSH)
Péptido Mujeres: estimula el crecimiento de folículos en el ovarlo, la secreción 
de estrógeno y quizá la ovulación 
Hombres: estimula el desarrollo de espermatozoides
Hormona luteinlzante (LH) Péptido Mu)eres: estimula la ovulación, el crecimiento del cuerpo lúteo y la 
secreción de estrógeno y progesterona 
Hombres: estimula la secreción d e testosterona
Hormona estimulante de Péptido Estimula la tiroides para que libere tiroxlna
la tiroides (TSH)
Hormona Péptido Estimula la corteza adrenal para liberar hormonas, en especial
adrenocorticotrópica glucocorticoides como cortlsol
(ACTH)
Prolactlna (PRl) Péptido Estimula la síntesis de la leche en las glándulas mamarias y la secreción 
de la misma
Hormona del crecimiento Péptido Estimula el crecimiento, la síntesis de proteínas y el metabolismo de las
(GH) grasas; inhibe el metabolismo de los carbohidratos
Hipotálamo (via Hormona a ntidl urética Péptido Promueve la reabsorción de agua de los rlftones; comprime las arteriolas
Hipófisis posterior) (ADH)
Oxltocina Péptido Mujeres: estimula la contracción de tos músculos uterinos durante el 
parto, la secreción de leche y las conductas maternales 
Hombres: puede facilitar la eyaculación de esperma
Tiroides Tlroxina Derivada de 
aminoácidos
Aumenta ei ritmo meubólico de la mayoria de las células del cuerpo; 
aumenta la temperatura corporal; regula el crecimiento y el desarrollo
Calcltonlna Péptido Inhibe la liberación de calcio de tos huesos: reduce la concentración de 
calcio en la sangre
Paratiroldes Hormona paratiroldea Péptido Aumenta el calcio en la sangre a l estimular la liberación de calcio de tos 
huesos, la absorción por tos intestinos y la reabsorción por tos tiflones
Páncreas Insulina Péptido Reduce tos niveles de glucosa en la sangre al aumentar el consumo de 
glucosa en las células y convertir la glucosa en glucógeno, sobre todo 
en e l higado; regula el metabolismo de las grasas
Clucagón Péptido Conviene el glucógeno en glucosa, lo que eleva tos niveles d e glucosa en 
la sangre
Testículos1 Testos terona Esferoide Estimula e l desarrollo de tos órganos genitales y tos caracteres sexuales 
secundarios en tos hombres; estimula el desarrollo de espermatozoides
Ovarios1 Estrógeno Esferoide Provoca el desarrollo de tos caracteres sexuales secundarios en las 
mujeres y la maduración de óvulos; promueve el desarrollo del 
recubrimiento uterino
Progesterona Esferoide Estimula e l desarrollo del recubrimiento uterino y la formación d e la 
placenta
Corteza adrenal GlucocortKoldes (cortlsol) Esteroide Aumenta el azúcar en la sangre: regula el metabolismo de tos
carbohidratos y las grasas; tiene efectos antiinftamatortos
Médula adrenal Epinefrlna (adrenalina) Derivada de Aumenta tos niveles de glucosa y de ácidos grasos en la sangre;
y norepinefrlna aminoácidos Incrementa la tasa metabóllca; aumenta la velocidad y la fuerza d e las
(noradrenalína) contracciones del corazón; comprime tos vasos sanguíneos
Mineralocortlcoides Esferoide Aumenta la reabsorción de la sal en el rlflón
(aldosterona)
Testosterona Esferoide Provoca la mascullnizaclón de tos rasgos corporales y el crecimiento
O tras fuentes d a horm onas
Glándula pineal Melatonina Derivada de 
aminoácidos
Regula tos ciclos reproductivos temporales y tos ciclos de sueño-vigilia; 
puede regular el Inicio d e la pubertad
Timo Timosl na Péptido Estimula la maduración de las células T del sistema inmune
(tiflón Eritropoyetina Péptido Estimula la síntesis de glóbulos rojos en la médula ósea
Re nina Péptido Actúa sobre las proteínas de la sangre para producir una hormona 
(angiotensina) que regula la presión sanguínea
Tracto digestivo' Secretina, gastrlna, 
coleclstogulninay otras
Péptidos Controla la secreción de moco, enzimas y sales en el tubo digestivo; 
regula la peristalsls
Corazón Péptido natriurético 
auricular (ANP)
Péptido Aumenta la excreción de sal y agua por parte de tos riñones; bala la 
presión sanguínea
Adipocitos (células leptina Péptido Regula el apetito; estimula la función inmune; promueve el crecimiento
grasas) de tos vasos sanguíneos; se requiere para el inicio de la pubertad
' V M n i t l o t c - p i l u t i 4 1 y 4 Z .
' V M i r r l c a p i t u lo 1 4
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Control quím ico del cuerpo d e tos an ím alo : t i sistema endocrino 7 2 1
Las horm onas del hipotálam o y la glándula hipófisis 
regulan muchas funciones en todo el cuerpo
E l h ip o tá la m o y la g lánd u la h ip ó fis is co o rd in an la acción d e d i­
versos sistem as h o rm o n a le s c lave. E l h ip o tá la m o es u n a parte 
del cerebro q u e co n tie n e rac im os d e cé lu las nerviosas especia­
lizadas llam adas célu las neurosecretoras. Las c é lu la s ncu rosc- 
c r e to ra s s in te tizanlas h o rm o n as pep tid icas , las a lm acenan y 
las lib e ran al estim ularlas. La g lá n d u la h ip ó f is is es d e l tam añ o 
d e u n ch ícharo q ue conecta a l h ip o tá la m o m ed ian te u n ta llo ; 
consta d e dos partes d iferen tes: la h ip ó f is is a n te r io r y la h ip ó ­
f is is p o s te r io r (F IG U R A 37-6). La h ip ó fis is a n te r io r es la ve rd a ­
dera g lándu la end ocrina , co m p uesta p o r varios tipos d e célu las 
secretoras d e ho rm o n as envueltas en u n a red d e cap ilares. En 
cam b io , la h ip ó fis is p o s te r io r está co n fo rm ad a p rin c ipa lm en te 
d e u n lecho d e cap ilares y d e las te rm inac iones d e las célu las 
neurosecretoras cuyos cuerpos celulares están e n e l h ip o tá lam o . 
Este ú lt im o co n tro la la liberación d e ho rm o n as de am b as partes 
d e la h ipófisis.
L a s h o rm o n as h ip o ta lám icas co n tro lan la liberación 
d e h o rm o n as en la h ip ó fis is an te rio r
Las células neurosecretoras d e l h ip o tá la m o producen a l m enos 
s iete ho rm o n as q u e regulan la liberac ión d e ho rm o n as d e la h ip ó ­
fisis an terio r (F IG U R A 37-6 paso verde 0 ) . Estas ho rm o n as h ip o ­
talám icas se conocen co m o h o rm o n a s l ib e ra d o ra s u h o rm o n as 
In h ib id o ra s , d ep end iendo d e s i estim ulan o inh iben , respectiva­
m ente, la liberación de un a h o rm o n a hipofisaria e n particular, 
la s ho rm o n as liberadoras e inh ib ido ras se secretan e n u n lecho 
d e capilares en e l ta llo q ue conecta a l h ip o tá lam o con la hipófisis, 
y v ia jan un a d istancia corta a través d e vasos sanguíneos hasta un 
segundo lecho d e capilares q ue rodea a las células endocrinas de 
la h ipófisis an terio r (F IG U R A 37-6 paso verde 0 ) . A h í, s e extien­
d en hacia fuera d e los capilares y se unen a los receptores e n la 
superficie d e las célu las endocrinas d e la h ipófisis. A lgunas de estas 
horm onas h ipota lám icas, co m o la h o rm o n a del crecim iento, esti­
m u lan la liberac ión d e ho rm o n as hipofisarias (F IG U R A 37-6 paso 
verde 0), m ientras q ue otras la inh iben .
© Los horm onas liberadoras o 
rihbkto ras (eventos do co lo r vorde) 
sen secretadas h a d a los ca p ia re s 
quo alimentan ol lóbulo anterior do 
b hipófisis
© La oxitodna y la ADH 
(triángulos d e co lo r azul)
sangro a través do 
cap taros on la hipófisis 
posterior
0 L a s célu las endocrinas de 
ta hipófisis on tortor secretan 
hormonas (cuadros d e color 
rojo) e n respuesta a las horm onas 
liberadoras; las horm onas do 
ta hipófisis entran 
en el torrente sanguíneo
hipotálam o
O Las células 
neurosecretoras del 
hipotálamo producen 
oxitocinay AD H
•ujo sanguíneo 
hipófisis 
(tobdo an tortor) 
célu la 
endoc 
lecho de
A F IG U R A 37-6 E l e je h ip o tá la m o - h ip ó f is is B lado Izquierdo del dtagrama (números en circuios 
verdes) muestra la relación entre el hipotálamo y la hipófisis anterior, y e l lado derecho (núm eros en 
dreulos azules) muestra ta relación entre e l hipotálamo y la hipófisis posterior. Las hormonas liberadoras 
aparecen como circuios verdes, las hormonas de la hipófisis anterior como cuadros rojos, y las hormonas 
del hipotálamo y la hipófisis posterior como triángulos azules.
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7 2 2 Anatom ía y fisiología animal
La h ipó fis is an te rio r p rod uce y libera va r ia s h o rm on as 
La hipófisis an terio r p roduce varias ho rm o n as peptíd icas. Cuatro 
de éstas regulan la p roducción d e horm onas e n otras g lándulas 
endocrinas, l a h o rm o n a fo lícu lo e s t im u la n te ( F S H ) y la h o r ­
m ona h ite ln lz a n tc ( I . H ) estim u lan la producción d e esperm a­
tozoides y testosterona en los hom bres, y de óvu los, estrógeno y 
progesterona e n las m ujeres. E n e l cap ítu lo 41 se estud ian las fun ­
dones d e la I S H y la U l . I j h o rm o n a e s tim u la n te d e la t iro id e s 
(T S H ) estim u la a la g lánd u la tiroides para liberar sus horm onas, y 
la h o rm o n a a d re n o c o r t ic o t ró p ic a (A C T H ; ‘ h o rm o n a q ue esti­
m u la la corteza a d re n a l ') p rovoca la lib e rad ó n de la h o rm o n a cor- 
tisol de la corteza adrenal. Ix * efectos d e la tiro ides y las horm onas 
d e la corteza suprarrenal se analizan m ás adelante e n este cap ítu lo .
0 resto d e las horm onas de la h ipófisis an terio r n o actúan 
sobre otras g lándulas endocrinas, l a p ro la c t in a , e n co m b in ac ió n 
con otras horm onas, estim ula e l desarro llo d e g lándulas m am arias 
productoras de leche e n los senos durante e l em barazo. La h o rm o ­
na d e l c r e c im ie n to actúa sobre casi todas las célu las d e l cuerpo 
que increm entan la síntesis proteínica, p rom ueven el u so de grasas 
para la energía y regu lan el m etabo lism o d e los carbohidratos. D u ­
rante la n iñez, la h o rm o n a d e l crecim iento estim ula el cred m ien to 
de los huesos, lo q ue in fluye e n la estatura final del adulto. G ran 
parte d e la va ria r ió n n o rm a l e n la estamra d e los seres hum anos se 
debe a d ife ren dasen La secreoón d e la h o rm o n a d e l a e d m ie n to en 
L i h ipófisis anterior. U n a insuficiencia d e la h o rm o n a de a e d m ie n - 
— o receptores defectuosos para e lla— provoca algunos casos de 
enanism o, y d exceso puede causar gigantism o (R G U R A 37-7).
U n avance im po rtan te e n e l tra tam ien to d e l e n a n ism o hi- 
p o fisa r io o cu rr ió e n 1981, cu an d o b ió logos m oleculares inser­
ta ro n con éx ito u n gen para e l a e d m ie n to h u m a n o e n bacte­
rias, las cuales p rod u je ron grandes cantidades d e la ho rm o n a . 
A nterio rm ente, la p r in d p a l fu en te co m e rd a l d e la h o rm o n a del 
a e d m ie n to eran cadáveres hu m an os , de los cuales se extraían 
cantidades d im in u tas a un costo m u y e levado . G ra d a s a la nu e ­
va fuente m ás económ ica , n iñ o s co n g lándu las h ipofisarías poco 
aa iva s , quienes antes hab rían s id o d em asiado bajitos, pueden 
lograr un a estatura no rm a l.
La h ipó fis is p o s te r io r libera h o rm on as sin tetizadas 
p o r célu las en e l h ip o t ila m o
EJ h ip o tá lam o con tiene dos tipos d e células neuroseaetoras que 
producen fibras delgadas, llam adas axones, en la h ip ó fis is poste­
rio r (F IG U R A 37-6 paso az u l O ) . Estos axones te rm inan e n un 
lecho d e capilares d o n d e liberan ho rm o n as q ue después se trans­
portan e n el torrente sanguíneo a l resto del cuerpo (F IG U R A 37-6 
ju s o azu l © ) . Estas célu las neu roseaeto ras s intetizan y liberan: la 
h o rm o n a antid iurética (A D H ) y la ox itodna.
l a h o rm o n a a n t id iu ré t ic a (A D H ; literalm ente, ‘ un a h o r­
m o n a q ue reduce la necesidad d e o r in a r* ) ayuda a preven ir la 
desh idratación. C o m o aprend iste e n e l cap ítu lo 35, la A D U au ­
m enta la p erm eab ilidad al agua d e los conductos colectores de 
Lis nefronas e n e l riñón, p ro vo can d o la reabsorción d e m ayor 
cantidad d e agua d e la o rina y su regreso a l to rrente sanguíneo 
(véanse las páginas 683-686). D e m anera interesante, el a lcohol 
in h ib e la liberac ión d e la A D H y au m enta la can tid ad d e o rina . 
Por tan to , la gente q ue co n sum e beb idas co n a lto co n ten id o de 
a lco h o l p uede perder m ás agua d e la q u e co n sum e y deshidratar­
se. D e hecho , la desh id ra tac ión co n trib uye al d o lo r d e cabeza y 
las sensaciones desagradables conoc idas co m o resaca.
C o m o se describ ió antes, la ox itocina p rovo ca la s contrac­
ciones de los m úsculos del ú te ro d u ran te el nac im ien to . Asim is­
m o, d ispara el ‘ re fle jo d e b a ja d a d e la leche* e n las m adres que 
laclan , haciend o q ue e l te jid o m uscu la r d en tro d e las g lándulas 
m am arias de los senos se contraiga e n respuesta a la estim u lac ión 
d e l in fa n te q u e succ iona . Esta con tracc ión hace q ue la leche salga 
d e las g lándu las lácteas, q ue tienen fo rm a d e bolsas, h a d a los 
pezones (F IG U R A 37-8).
Ia o x ito d n a a a ú a tam b ién d ire aa m e n te e n e l cerebro, lo 
q u e provoca e fe a o s co n d u au a le s . En las ratas, p o r e jem p lo , la in ­
yecc ión d e o x ito d n a e n el cerebro hace que las hem bras vírgenes 
m uestren co m p ortam ien tos m aternales, co m o la co n s tru cd ó n de 
un n id o , lam er las crías d e o tras ratas y recuperar las crías extra­
viadas. La in y e cd ó n d e o x ito d n a e n e l cerebro d e ovejas hem bras 
vírgenes p rovoca co m p ortam ien tos m aternales sim ilares. En los 
seres h u m an os (ta n to ho m b res co m o m u jeres), la o x ito d n a pue­
d e desem peñar u n papel im portan te e n las em odones, inc lu idas 
la con flanza y el am or rom án tico y m ate rn o (véase el Es tu d io de 
caso: '¿ C ó m o te a m o ? ', e n e l ca p ítu lo 38).
Las glándulas tiroides y paratiro ides influyen 
en e l m etabolism o y los niveles de caldo
S ituada e n la parte fron ta l d e l cuello, justo debajo d e la laringe, la 
g lán d u la t iro id e s (F IG U R A 37-9) produce dos ho rm o n as: tiroxi- 
n a y ca lc iton ina. l a g lán d u la p a ra t iro id e s consiste e n dos pares 
de d iscos pequeños d e células en d o a in as : u n par a cada la d o de 
la parte posterio r de la g lándu la tiroides. Estas célu las liberan la 
ho rm o n a paraúroidea.
A F IG U R A 37-7 C u an d o la h ip ó f is is a n te r io r fu n c io n a m a l El
funcionamiento inadecuado de la hipófisis anterior puede producir 
demasiada o muy poca hormona d e l crecimiento, l a producción 
muy baja da lugar a enanismo y la producción excesiva provoca 
gigantismo.
P R E G U N T A ¿Fór qué e s más fácil d e tratar el enanismo que el 
gigantismo?
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