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23 de octubre de 2014

Hormonas vegetales

Al igual que los animales, las plantas producen hormonas en cantidades muy pequeñas, pero una pequeña cantidad de cualquiera de estas sustancias puede tener efectos importantes en las células blanco. Tan sólo unas pocas moléculas de una hormona pueden alterar el metabolismo y el desarrollo de las células de una planta. Las hormonas hacen esto activando las vías de señaltransducción en las células blanco. En las plantas, como en los animales, estas vías conducen a respuestas celulares tales como la activación o desactivación de los genes, la inhibición o la activación de las enzimas, o los cambios en las membranas.

Como indica la tabla 4, cada tipo de hormona puede producir una variedad de efectos. Nótese que los cinco tipos de hormonas influyen en el crecimiento, y cuatro de ellas afectan el desarrollo.

Hormonas Funciones principales Lugar donde se producen
Auxinas
  • Estimulan el alargamiento del tallo.
  • Provocan la dominancia apical.
  • Estimulan el desarrollo de frutos.
  • Regulan el fototropismo y gravitropismo.
  • Afectan el crecimiento y diferenciación de la raíz.
Meristemas de yemas apicales; hojas jóvenes; embriones.
Citocininas
  • Estimulan la división celular.
  • Estimulan la germinación.
  • Retrasan el envejecimiento.
  • Afectan el crecimiento y la diferenciación de la raíz.
Se elaboran en raíces, embriones y frutos; se desplazan desde la raíz hacia otros órganos.
Giberelinas
  • Promueven la germinación de la semilla y el alargamiento de los tallos.
  • Estimulan la floración y el desarrollo de frutos.
Meristemas de yemas apicales y radiculares; hojas jóvenes, embriones.
Ácido abscísico
  • Inhibe el crecimiento.
  • Ayuda a mantener la dormancia.
  • Estimula el cierre de los estomas durante la pérdida de agua.
Hojas, tallos, raíces, frutos verdes.
Etileno
  • Promueve la maduración del fruto.
  • Contrarresta algunos de los efectos de la auxina.
  • Promueve o inhibe el crecimiento y desarrollo de las raíces, hojas y flores, dependiendo de la especie.
Frutos en proceso de maduración, nudos de tallos, hojas moribundas.
Tabla 4. La Hormonas vegetales.
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13:19

Diabetes: Un trastorno de la Homeostasis de la Glucosa

Normalmente cuando se ingiere almidón o azúcar, las enzimas de los jugos digestivos los hidrolizan a glucosa. Este monosacárido es transportado a través de la pared intestinal y pasa a la sangre. Cuando la glucosa en la sangre comienza a elevarse, los islotes de Langerhans en el páncreas son estimulados y liberan insulina. Parte de la glucosa absorbida permanece en la circulación, pero la mayor parte es llevada al hígado, donde es transportada rápidamente a través de la membrana celular bajo la influencia de la insulina y almacenada como glucógeno.

La deficiencia de insulina determina un tipo de diabetes, denominada diabetes mellitus, y fue descrita por Hipócrates hace más de 2.000 años como una situación en la que la orina contiene azúcar. Existen dos variedades la Diabetes tipo I o Diabetes juvenil, y la Diabetes tipo II o Diabetes del adulto.

La Diabetes tipo I o Diabetes juvenil, se presenta mayormente en individuos jóvenes, aunque puede aparecer en cualquier etapa de la vida, se debe a la actividad insuficiente de las células de los islotes de Langerhans que producen insulina o a la presencia de anticuerpos antiinsulina en la circulación. La deficiencia de insulina hace que la glucosa aumente en la sangre (hiperglicemia) en lugar de ser transportada a las células, y la glucosa no utilizada sale por la orina (glucosuria). La cantidad excesiva de glucosa en el filtrado glomerular del riñón disminuye la absorción de agua, y origina una producción excesiva de orina (poliuria) teniendo como consecuencia una gran sensación de sed (polidipsia). Para compensar la falta de combustible (glucosa) y de energía para las actividades celulares, se moviliza la grasa, y se liberan los ácidos grasos, también se utilizan las proteínas como fuente de energía. La reparación del tejido dañado se hace más lenta, en la sangre se forman cuerpos cetónicos y cetoácidos y se desarrolla acidosis; la orina y el aliento puede oler a acetona. Las células privadas de glucosa degeneran; el individuo come con voracidad, pero permanece con hambre (polifagia) y pierde peso. La acidosis puede volverse grave y originar coma y muerte .La diabetes prolongada causa enfermedades del corazón, daño en los riñones y arteriosclerosis. El tratamiento de la diabetes tipo I comprende inyecciones diarias de insulina e ingestión restringida de carbohidratos y sal. Tratados adecuadamente, la mayoría de los diabéticos llevan una vida activa normal. La carencia de insulina hace que las células se vean privadas de glucosa porque son poco permeables al combustible. Demasiada insulina (a causa de un tumor pancreático o de la inyección de dosis demasiado altas de insulina) produce el mismo efecto, pero por una razón diferente. Las cantidades excesivas de insulina estimulan una salida demasiado rápida de glucosa de la sangre. Esto origina un bajo nivel de glucosa en la sangre y hace que las células cerebrales queden privadas de un suministro constante de combustible. Las células del cerebro son extremadamente sensibles a la concentración de glucosa en la sangre y se vuelven sumamente excitables; se presentan convulsiones, luego las células nerviosas del cerebro se deprimen y el individuo cae en estado de coma.

La Diabetes tipo II o Diabetes del adulto, afecta los receptores de insulina y por lo tanto una deficiente utilización por los tejidos de glucosa y obviamente la administración de insulina no es una solución. Los afectados deben someterse a un régimen alimenticio muy bien programado.

El alza de la glicemia se debe a la acción del glucagón, otra hormona peptídica liberada por el páncreas endocrino. El glucagón por aumentar los niveles sanguíneos de la glucosa, es una hormona hiperglicemiante. Se desarrolla a menudo en etapas adultas de la vida, y es muy frecuente la asociación con la obesidad.

El glucagón es un antagonista de la insulina, y su secreción por el páncreas provoca la depolimerización de glucógeno hepático y la liberación de glucosa en la sangre. (El glucagón también estimula la liberación de adrenalina por las glándulas suprarrenales). La secreción de glucagón es provocada por disminución del azúcar en la sangre (bajo de 60 a 80 mg por 100 ml de sangre), lo que produce una inmediata liberación de glucosa proveniente del hígado, restituyendo el nivel normal (90 a 100 mg por 100 ml). Ambas hormonas regulan el equilibrio glucosa <=====> glucógeno.

La insulina no solo le “abre la puerta” a la glucosa en la célula, sino que además, en el interior de la célula la glucosa se transforme en glucógeno, o en triacilglicérido, o estimula la síntesis de proteínas en el hígado. A la insulina se le considera como una hormona que ahorra proteínas y en consecuencia en la etapa de crecimiento es necesaria junto a la somatotrofina.


Figura 13. Regulación hormonal de la glucosa sanguínea. a) Cuando la concentración de glucosa en la sangre es baja, el páncreas libera glucagón, que estimula la degradación de glucógeno y la salida de glucosa del hígado. b) Cuando la concentración del azúcar en la sangre es elevada, el páncreas libera insulina, que incrementa la absorción de glucosa por las células y promueve su conversión y almacenamiento en glucógeno. c) En situaciones de estrés, la hormona adrenocorticotrófica (ACTH) producida por la hipófisis anterior estimula la corteza suprarrenal. Ésta libera cortisol y otras hormonas que incrementan la degradación de lípidos y proteínas y su conversión en glucosa en el hígado. Por otra parte, la estimulación de la médula suprarrenal por las fibras nerviosas del sistema nervioso autónomo (simpático) produce la liberación de adrenalina y noradrenalina, que también elevan la concentración de glucosa en la sangre. La hormona del crecimiento y la somatostatina, que no se muestran en este esquema, también afectan los niveles de glucosa. La hormona del crecimiento inhibe la absorción y la oxidación de la glucosa y estimula la degradación de los ácidos grasos y ejerce así un efecto hiperglucemiante. La somatostatina influye en la velocidad o la cual la glucosa es absorbida por el torrente sanguíneo desde el tubo digestivo.
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12:46

Páncreas

El páncreas es una glándula mixta (anficrina): produce enzimas digestivas y hormonas (Figura 12). En 1869, el anatomista alemán Paul Langerhans, observó que el páncreas contenía grupos de células claramente separadas del tejido glandular circundante. Estos grupos constituían sólo el 2% de la masa total del páncreas y aparecían como diminutas islas celulares o, como Langerhans las llamó, islotes. Los islotes de Langerhans son glándulas endocrinas que producen insulina, glucagón y somatostatina.





Hormonas Efectos
Insulina
Islotes
pancreáticos
(células beta)
Facilita el transporte activo de la glucosa al interior de las células a través de la membrana celular, en especial a las células musculares y adiposas. En presencia de insulina, el exceso de glucosa es captado por las células musculares y almacenado como glucógeno. Por su parte, las células adiposas almacenan el exceso de glucosa como sustancias grasas. Además, la insulina promueve en el hígado la captación de glucosa y su almacenamiento como glucógeno. En conjunto, todos estos efectos provocan una disminución de los niveles de glucosa en la sangre, por lo que la insulina es una hormona hipoglicemiante.
Glucagón
Islotes
pancreáticos
(células alfa)
Estimula la movilización de glucosa, ácidos grasos y aminoácidos, desde los sitios de almacenamiento hacia la sangre. Como aumenta los niveles sanguíneos de glucosa, es una hormona hiperglicemiante. Los efectos del glucagón son opuestos a los ejercidos por la insulina; de esta manera se contribuye a regular los niveles de glucosa en la sangre (Glicemia). También influyen en la glicemia las hormonas hiperglicemiantes somatotrofina, adrenalina y cortisol.
Somatostatina
Islotes
pancreáticos
(células delta)
Inhibe la secreción de la hormona del crecimiento y es hipoglicemiante. Puede tener efectos sistémicos generales, pero su función principal parece ser la regulación de la secreción de otras hormonas pancreáticas


Figura 12. Páncreas y los islotes de Langerhans.
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12:37

15 de octubre de 2014

Glándula Suprarrenal

Esta constituida por dos zonas; la corteza y la medula suprarrenal (Figura 10).

A) Corteza suprarrenal: Está compuesta de tres zonas celulares y produce tres tipos de hormonas esteroidales:
1. Mineralocorticoides (Zona Glomerulosa) 2. Glucocorticoides. (Zona Fasciculosa) 3. Andrógenos corticales. (Zona Reticular)

B) Médula suprarrenal
La médula suprarrenal no concuerda con la definición de una glándula porque no es epitelio glandular, sino tejido nervioso. Es un ganglio simpático de gran tamaño, cuyas terminaciones nerviosas secretan adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina) hacia la circulación sanguínea.

Figura 10. Glándula Suprarrenal.

Corteza Suprarrenal

Hormonas Efectos Trastornos de la Homeostasis
Mineralocorticoides (aldosterona) La función principal de estas hormonas, de las cuales la aldosterona es la más importante, consiste en promover la reabsorción, por parte del riñón, de los iones de sodio, cloruro y de agua, facilitando al mismo tiempo la eliminación de potasio. Los iones en cuestión no solamente son importantes por sí mismos, sino que su presencia en la sangre mantiene alta la presión osmótica, lo que asegura un volumen y una presión sanguínea normales. No hay control del eje hipotálamo-hipófisis. Hipoaldosteronismo: Poliuria, hipovolemia, hiperkalemia Hipersecreción: Aumento del peso corporal por retención de agua, hipokalemia.
Glucocorticoides Los niveles de glucocorticoides son regulados por la hormona hipofisiaria adrenocorticotrófica (ACTH), que tiene una regulación hipotalámica mediado por una parte por el factor liberador de ACTH y por otra parte, los niveles de ACTH presentan un ritmo circadiano, siendo más elevada su concentración al amanecer, para ir disminuyendo sus niveles gradualmente, llegando a un nivel más bajo al atardecer. En el ser humano, los miembros más importantes de este grupo son el cortisol y la corticosterona, las que promueven la conversión de la grasa y las proteínas en metabolitos intermedios, los cuales finalmente se convierten en glucosa (gluconeogénesis). De este modo, hacen que el nivel del azúcar en la sangre se eleve (hiperglicemiante). Uno de los principales órganos “reactivos” con respecto a la acción de estas hormonas es el hígado. Si se suministra cortisol a un animal cuyas glándulas suprarrenales hayan sido extirpadas, se induce en el hígado la síntesis de una variedad de enzimas específicas que participan en el metabolismo de las proteínas y de los carbohidratos (Figura 11). Los glucocorticoides se utilizan en clínica para reducir la inflamación en reacciones alérgicas, infecciones, artritis y determinados tipos de cáncer. Estas hormonas inhiben la producción de prostaglandinas (que son mediadores de la inflamación) .También atenúan la inflamación al reducir la permeabilidad de las membranas capilares, y así aminoran la hinchazón. Además disminuyen los efectos de la histamina por lo que se emplea para tratar síntomas alérgicos. La hiposecreción de corticoides junto con aldosterona causa la enfermedad de Addison, cuyos síntomas son: incapacidad para tolerar estrés, movilización de reservas de energía con glicemia normal descenso de la presión sanguínea, pérdida del apetito, debilidad muscular y apatía general y también hipovolemia. La hipersecreción de corticoides, y en forma secundaria de aldosterona (la hipersecreción de ACTH en grandes niveles también induce liberación de Mineralocorticoides), causa enfermedad de Cushing. Que se caracteriza por una movilización excesiva de reservas lipídicas ,destrucción de proteínas y deterioro en el metabolismo de la glucosa .
Hormonas Androgénicas La corteza adrenal produce tanto en el hombre como en la mujer androsterona, que es una hormona de actividad sexual masculina. Colabora en el varón en determinar la contextura masculina. Es frecuente que esta hormona no tenga acción en la mujer hasta después de la menopausia, pues antes su efecto es antagonizado por los estrógenos ováricos, aunque hay fundada evidencia de que eleva la libido (deseo sexual). La hiperfunción en niños de sexo masculino determina una madurez precoz en el desarrollo muscular, distribución del vello y la voz característica del adulto. En las mujeres ocasiona masculinización, creciendo la barba, voz ronca, e involución del ovario, útero y vagina. La hiposecreción en niños causa infantilismo.

Medula Suprarrenal

Hormonas Efectos Trastornos de la Homeostasis
Adrenalina y noradrenalina Estas hormonas aumentan la frecuencia cardiaca, elevan la presión sanguínea, estimulan la respiración y dilatan las vías respiratorias. Además aumentan la concentración de glucosa en la sangre. La médula suprarrenal se activa por los nervios esplénicos y actúa como mediadora de la actividad simpática. Esto implica que la médula suprarrenal actúa concertadamente con el sistema nervioso simpático, logrando con ello que la respuesta sea general y no localizada como ocurre con la función nerviosa. Feocromocitoma: Velocidad metabólica y temperatura corporal elevada, aumento de la frecuencia cardiaca; hiperglicemia. Semejante a excesiva actividad simpática

Figura 11. Regulación y acción de los glucocorticoides. Los estímulos nerviosos inducen al hipotálamo a liberar CRH, el que actúa a nivel de la adenohipófisis y esta libera en respuesta ACTH, que estimula a la corteza adrenal para producir glucocorticoides.
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19:40

Glándula Paratiroides

Las paratiroides son cuatro pequeñas glándulas ovales aproximadamente del tamaño de una uva pequeña (Figura 8), ubicadas en la superficie posterior de la tiroides, dos implantadas en la parte superior y dos en la parte inferior de la glándula.









Figura 8. Estructura de las glándulas paratiroides.

Paratiroides

Hormonas Efectos Trastornos de la Homeostasis
Parathormona Tiene una participación vital en el metabolismo del calcio y fósforo (hipercalcemiante). Regula el calcio en los líquidos corporales, aumentando el número y el tamaño de algunas células óseas, llamadas osteoclastos: éstas proliferan en los huesos y disuelven gran cantidad de la matriz ósea. Simultáneamente, el calcio es descargado en los líquidos extracelulares del cuerpo. El calcio en el hueso está unido al fosfato como fosfato de calcio (Ca3(PO4)2), y el fosfato es liberado junto con el calcio. La parathormona compensa la liberación del fosfato en la sangre estimulando la excreción del fosfato por los riñones. Al mismo tiempo, inhibe la eliminación de calcio por los riñones, y en esta forma se eleva la calcemia. La secreción de parathormona es modificada por factores del medio interno. Cuando el calcio en la sangre es bajo, debido a la insuficiencia de esta sustancia en la dieta o la falta de Calciferol (o vitamina D, que controla la absorción del calcio de los alimentos en el intestino), las paratiroides aumentan su producción de parathormona, y el calcio de los líquidos extracelulares aumenta (originado en la reabsorción del hueso). Ordinariamente, conservar una concentración adecuada de calcio en los líquidos corporales implica poca reabsorción ósea. Dado que los huesos contienen mayor cantidad que los líquidos corporales, la estructura del hueso no se deteriora. El hueso constituye un depósito de calcio, y la parathormona y calcitonina regulan el calcio en el cuerpo con gran precisión. La figura 8 resume la regulación de la calcemia. Hipoparatiroidismo: Debilidad muscular, problemas neurológicos, formación de huesos densos, tetania por hipocalcemia.

Hiperparatiroidismo: Problemas neurológicos, mentales y musculares por hipercalcemia; huesos débiles y quebradizos (osteítis fibrosa quística).


Figura 9. Regulación hormonal del calcio. La calcitonina y la parathormona contribuyen a la regulación de la calcemia. El hueso puede ser una fuente (sitio de producción) o un sumidero (sitio de utilización o almacenamiento) para el calcio.
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Glándula Tiroides

La tiroides, glándula localizada en el cuello secreta varias hormonas, pero la principal es la tiroxina (T4) (Figura 6). Esta hormona contiene cuatro átomos de yodo, su liberación a la sangre ocurre mediante escisión enzimática de la tiroxina y la tiroglobulina, entrando luego a la sangre la tiroxina liberada.
La regulación de la secreción de la tiroides es por la vía del eje hipotálamo-hipófisis y depende principalmente de un ciclo de realimentación negativa entre la hipófisis anterior y la glándula tiroides (Figura 7). Cuando la concentración de hormonas tiroideas en la sangre rebasa su valor normal, el lóbulo anterior de la hipófisis secreta menos hormona estimulante del tiroides (TSH):


Figura 6.  Estructura de la tiroides.


Figura 7. Control de la secreción de las hormonas tiroídeas.

Tiroides

Hormonas Efectos Trastornos de la Homeostasis
Tiroxina Metabolismo: la principal función de la T4, es la regulación del metabolismo basal; aumentando la síntesis proteica e incrementando el tamaño y número de las mitocondrias. Además estimula el consumo de oxígeno y la producción de calor (el frío ambiental estimula la producción, mientras que el calor la disminuye).
Crecimiento y desarrollo: tiene especial importancia durante el desarrollo fetal y el periodo postnatal, puesto que promueve el crecimiento corporal y el normal desarrollo del tejido nervioso, consecuencia de la capacidad de las hormonas tiroideas de promover la síntesis proteica.
Potenciar el efecto de hormona liberadora de GH y síntesis de somatomedinas, potenciar el efecto de las somatomedinas en el hueso. También regula la proliferación y diferenciación neuronal, la mielogénesis y formación de sinapsis.
SNC: Se requiere durante la infancia para el normal desarrollo intelectual, la memoria y la personalidad.
Sistema cardiovascular y Respiratorio: similares a los de la acción simpática.
Hipofunción: En la niñez: cretinismo congénito (el crecimiento esquelético y el desarrollo mental se detienen, dando por resultado un enano de escasa inteligencia). Se trata exitosamente con hormonas tiroídeas.
En el adulto: mixedema (se caracteriza por una tumefacción o hinchazón de la piel, especialmente en manos y cara, metabolismo lento, temperatura corporal más baja que la normal, tendencia a engordar y a permanecer inactivo y dificultad para pensar con rapidez y eficacia). Una hipofunción también causa bocio simple, que se manifiesta como abultamiento del cuello, que se produce por un aumento del tamaño de la tiroides, debido a deficiencia de yodo en la dieta.
Hiperfunción: en el adulto produce un metabolismo acelerado, por lo que el individuo es delgado, sufre palpitaciones fuertes, transpira con facilidad, tiene su temperatura corporal superior a la normal y es nervioso e irritable. La causa más común de hipertiroidismo es la enfermedad de Graves una afección autoinmunitaria. Anticuerpos anormales se unen a receptores para TSH, activándolos, lo que ocasiona un aumento de hormonas tiroídeas. En algunos casos se produce una prominencia de los globos oculares conocida como exoftalmia. Esta enfermedad se llama bocio exoftálmico.
Calcitonina Disminuye la concentración de calcio en los líquidos corporales (hipocalcemiante), actuando sobre células óseas especializadas llamadas osteoblastos, de modo que hay un mayor depósito de sales de calcio en los huesos. La secreción de calcitonina aumenta cuando el calcio en la sangre se eleva sobre lo normal, y esto induce la extracción de calcio de la sangre y su almacenamiento en los huesos. El depósito insuficiente de calcio en los huesos durante la niñez causa raquitismo y está ligado a la deficiencia de absorción de calcio en el intestino y a déficit de vitamina D.
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17:11
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