Andrógenos Suprarrenales

DHEA (Dehidroepiandrosterona) y Androstendiona (Zona Reticular)

Hormonas sexuales, lipofílicas. Viajan una parte libre (forma activa) y otra unida a proteínas (como albúmina y SSBG (sexual steroid binding protein)). Transporte en sangre.

Eliminación: Conjugación con ácido glucorónico o sulfato en el hígado (bilis), excreción por orina.

Funciones: Testosterona (desarrollo inicial de órganos sexuales), andrógenos (aparición de vello).

Regulación: Secreción estimulada por la ACTH. La fosforilación provoca una mayor captación de LDL colesterol en la corteza suprarrenal, que entra a la célula con mayor actividad de la colesterasa para su entrada en la mitocondria y más actividad de la colesterol desmolasa para que se produzca más pregnenolona, precursor de DHEA y androstendiona en la zona reticular.

Si una persona no puede producir cortisol, tendrá la ACTH alta y un exceso de andrógenos.

Médula Suprarrenal

Produce adrenalina y noradrenalina, efectos simpaticomiméticos. Está más profunda que la zona reticular de la corteza suprarrenal.

Síntesis de Catecolaminas

La médula adrenal está inervada directamente por el SNAS. Es la única parte que no actúa por 2 neuronas.

Proceso: La neurona presináptica libera ACh que se une al receptor colinérgico nicotínico, estimulando la síntesis y liberación (Ca++ dependiente) de adrenalina y NA. La adrenalina y noradrenalina se liberan a sangre y en el SNASimpático al espacio sináptico.

Paso a la vez: La ACh y la ACTH estimulan la conversión de tirosina en una serie de reacciones en NA. A su vez al ser una glándula suprarrenal, también producirá cortisol que favorece el cambio de NA a adrenalina porque estimula la PNMT. La sangre recoge el cortisol en la glándula suprarrenal y lo recupera en la médula, favorece síntesis adrenalina y al salir vuelve a pasar por la corteza. Así pues la ACTH, la acetilcolina y el cortisol generan la producción de adrenalina, y para expulsarla necesitamos solo acetilcolina (produce exocitosis por el Ca).

Efectos Catecolaminas según Receptor

Receptores Adrenérgicos α:

• Receptores α1: Postsinápticos, generan excitación, vasoconstricción, contracción esfínteres gastrointestinales, contracción musculatura uterina y midriasis (dilatación pupila).
• Receptores α2: Presinápticos: disminuyen secreción de noradrenalina y acetilcolina. Postsinápticos: vasoconstricción, secreción de la hormona GHRH, agregación plaquetaria.

Receptores β: Gran afinidad por la adrenalina (más que los α) que por la NA.

• Receptores β1: Postsinápticos, activación cardíaca, producen relajación intestinal, lipólisis.
• Receptores β2 (gran afinidad por la adrenalina). Presinápticos: incremento de la liberación de noradrenalina por las terminaciones simpáticas. Postsinápticos: relajación musculatura uterina, broncodilatación y glucogenólisis.

Mecanismo de Acción Catecolaminas en Receptor

• Receptores α1: Se produce la amplificación de la señal por el 2º mensajero que es el diacilglicerol e inositol trifosfato que activan proteína kinasa C que producen una respuesta en las células.
• Receptores α2: Inhiben la adenilato ciclasa, disminuye el AMPc, inactivará la proteína quinasa A no fosforilará proteínas y no habrán respuestas.
• Receptores β: Activarán la adenilato ciclasa, aumentará el AMPc, activando la proteína quinasa A que producirá una fosforilación de proteínas y desencadenará una acción hormonal.

Médula Suprarrenal: Efectos de las Catecolaminas

• Sobre el músculo favorece la salida de lactato a la sangre que la llevaríamos al hígado con el ciclo de Cori y gluconeogénesis.
• En páncreas inhibirá la insulina y favorecerá el glucagón.
• Aumenta la lipólisis. El glicerol para obtener glucosa y los ácidos grasos para obtener energía.

Metabolismo Mineral

• Aumentan la liberación de renina desde las células yuxtaglomerulares
• Estimulan la entrada de potasio en las células hepáticas y musculares
• Aumentan los niveles de calcio en plasma y orina
• Disminuyen los niveles plasmáticos de fósforo.

Músculo Liso

Como norma general

• Estimulan el músculo liso del sistema vascular (receptores α) contraen
• Inhiben el músculo liso visceral, excepto los esfínteres (receptores β) relajan.

Para que la sangre vaya al hígado y no al riñón vasodilatación en hígado y vasoconstricción en riñón. Los receptores  se encuentran en los músculos. Los alfa que cierran están en intestino, bazo… y vasodilatación en tejidos activos como músculos e hígado.

Pulmón

• Relajan la musculatura lisa bronquial (broncodilatación)
• Predominio de receptores β2 (adrenalina)
• Vasoconstricción en los vasos pulmonares de la mucosa, predominio de receptores α. Lo que pasa es que la respiración está regulada por la concentración de O2, el simpático no influye mucho.

Útero

Músculo liso uterino

• Contracción mediante receptores α
• Relajación mediante receptores β2

Vejiga

• Contracción del trígono y esfínteres
• Predominio de receptores α. Favorece la tensión del pis
• Relajación del músculo detrusor
• Predominio de receptores β1

Aparato Digestivo

• Disminuyen las funciones digestivas
• Disminuyen las secreciones
• Disminuye la motilidad del estómago y tono basal
• Disminuye la motilidad del intestino y tono basal
• Se contraen los esfínteres
• Por acción directa de los receptores β y por acción de la adrenalina y noradrenalina en los receptores α2 presinápticos en neuronas parasimpáticos inhiben la producción de acetilcolina.

Ojo

• Relajación del músculo ciliar (receptores β): mejora la visión lejana
• Contracción del músculo radial del iris (efecto α1): dilatación pupilar

Glándulas Secretoras

• Disminuyen la secreción (vasoconstricción): gl. nasales, lacrimales…

Sistema Cardiovascular

• Estímulo de las funciones cardiacas (receptores β1)
• Aumento de la excitabilidad
• Aumento de la velocidad de conducción
• Aumento de la frecuencia cardiaca
• Un incremento del gasto cardíaco
• Incremento del consumo de oxígeno por el miocardio

Vasos Sanguíneos

• Vasoconstricción general: vísceras abdominales, piel
• Aumento de la presión arterial
• Aumento del gasto cardiaco
• Aumento de la resistencia global
• Vasodilatación de las arterias coronarias, para que le llegue la sangre, habrá receptores 

Otros

• Pene: Eyaculación
• Sangre
  • Glucosa aumentada
  • Coagulación aumentada
  • Lípidos aumentados
• Metabolismo basal aumentado
• Actividad mental aumentada. La adrenalina aumenta el umbral de dolor.
• Músculo esquelético
  • Aumento de la glucogenólisis
  • Aumento de la fuerza
• Adipocitos
  • Lipólisis

Respuesta al Estrés

Respuesta frente al estrés:

• En el hipotálamo, las neuronas simpáticas interaccionan con las parvocelulares, lo que hace que secreten CRH.
• Esta activa la secreción de ACTH-Cortisol.
• A su vez, el SNAS estimula la secreción de catecolaminas en la médula adrenal.
• El cortisol tiene efecto antiinflamatorio, inmunosupresor e hiperglucemiante. Esto se suma al efecto hiperglucemiante de la adrenalina que también reduce la función visceral.
• En la corteza, sistema límbico… cambiamos nuestro comportamiento (por ejemplo en caso de defensa o agresión), disminuyendo la alimentación, la actividad sexual y el crecimiento.
• Estrés puntual es una situación que afecta en ese momento a mi integridad, que tenemos que pelear o huir por lo que sea.
• Un estrés prolongado, como los exámenes, ayuno.
• El estrés puede estar causado por factores internos (psicológicos, de mi propio metabolismo) o externos. En cualquier caso va a tener una repercusión orgánica o mental.
• Umbral de respuesta variable  habituación al estímulo.
• Si hay repercusión orgánica, la reacción es más uniforme que si tiene un factor psicológico. En el estrés psicológico no se puede combatir nada.
• Cuanto mayor es la intensidad del estímulo, mayor es la respuesta.
• Respuesta de huída o lucha (4F) miedo, huida, excitación o lucha.

El Sistema del Estrés

• Liberación de CRH
• Hipotálamo  ACTH  Cortisol
• Activa SNAS
• Locus coeruleus/SNAS: se libera noradrenalina hacia el encéfalo y produce hipervigilancia, ansiedad… actúa directamente sobre la suprarrenal liberando catecolaminas y activándose el eje renina-angiotensina-aldosterona.
• En el tronco del encéfalo
• Libera NEpi (hipervigilancia, ansiedad…)
• Liberación catecolaminas
• Eje renina-angiotensina-aldosterona

Frente a un agente estresante tenemos 2 reacciones, la del CRH y la del SNAS. Entre ellos se activan, lo que nos permite que un agente estresante active siempre todos los sistemas de alarma. Cada uno de ellos es capaz de inhibirse a sí mismo.

El Sistema del Estrés

Respuesta SNC:

•  funciones cognitivas y actv. prevención, alerta, vigilancia y atención dirigida.
•  actv. alimentación (disminuye la sensación de hambre), la percepción del dolor y reproducción.
• Modulación de la propia respuesta.

Respuesta periférica:

• Redirección de sustratos energéticos (al SNC o a la zona estresada)
•  glucogenólisis, glucogénesis y lipólisis.
•  función cardiaca y respiratoria, con  tensión arterial.
•  crecimiento y función gonadal.
•  actv. detoxificadora del hígado.
•  respuesta inmunitaria e inflamación
• Modulación de la respuesta propia

Respuesta al Estrés

• En un primer momento, aumentan las hormonas catabólicas (cortisol, catecolaminas, glucagón) para favorecer la supervivencia.
• En una segunda fase, aumentan las hormonas anabólicas (insulina, sexuales), inhibidas antes.

2.7 Fisiología del Páncreas Endocrino. Regulación de la Glucemia.

Localización Anatómica

Libera tripsinógeno, amilasa pancreática, y lipasa pancreática siempre en forma de prehormona ya que sino se digeriría a sí mismo, mientras estas se activan, en las enzimas del borde de cepillo del intestino delgado.

Estructura Funcional

El páncreas se compone de dos grandes tipos de tejido:

1. Acinos, que secretan jugo intestinal al duodeno
2. Islotes de Langerhans, que secreta hormonas a la sangre. Están formados por varios tipos celulares que secretan varias hormonas:
   • Las células  (25 %) secretan glucagón
   • Las células  representan (60 %) secretan insulina y amilina (hormona que suele liberarse paralelamente a la insulina). La amilina inhibe la insulina.
   • Células  (10 %) secretan somatostatina. Inhibe la insulina y glucagón.
   • Células F (cantidad reducida) produce polipéptido pancreático. Su función no está clara.

Están estrechamente relacionadas, de modo que la insulina inhibe la secreción de glucagón, la amilina la de insulina y la somatostatina la de insulina y glucagón.

Insulina

Sintetizada en las células beta:

Los ribosomas acoplados al retículo endoplásmico traducen el ARN de la insulina y forman una preprohormona insulínica. Esta preprohormona inicial se desdobla en el retículo endoplásmico para formar la proinsulina (al eliminar el péptido señal). La proinsulina sigue escindiéndose en el aparato de Golgi en insulina y fragmentos peptídicos (péptido C y amilina). Glucagón y somatostatina se sintetizan igual.

Se cree que el péptido C se une a receptores de membrana y desencadena la activación de óxido nítrico sintasa endotelial y la ATPasa sodio-potasio.

Se mide la proteína C radioactiva para determinar la cantidad de insulina natural en pacientes diabéticos tratados con insulina.

Una sexta parte del producto final secretario continúa en forma de proinsulina. La proinsulina no posee actividad insulínica.

Podemos ver 3 cadenas distintas en la proinsulina. Entre ellas están unidas por puentes disulfuro. La forma de activarla es separando la cadena C que es el péptido C. Por eso el péptido C da idea de la insulina formada.

Semivida en plasma: 6’

Desaparece 10-15’

Unión a receptores o degradación por la insulinasa (hígado, riñones y músculo)

Receptor

La insulina se debe unir y activar a su receptor, ya que es este quien desencadena los efectos posteriores.

El receptor de insulina está formado por 4 subunidades (2  y 2 ), unidas por puentes disulfuro.

Cuando la insulina está unida a la subunidad alfa estas se autofosforilan y activan a otras proteínas con actividad tirosin kinasa. Estas fosforilan numerosas proteínas denominadas sustratos del receptor de insulina.

Las IGF (insulina like growin factor) factores de crecimiento similares a la insulina. No son como la insulina, pero como se parecen tienen algunos de sus efectos.

Mecanismo de Acción

La unión de la insulina con sus receptores hace que las membranas aumenten la captación de glucosa, mediante la translocación de numerosas vesículas intracelulares con transportadores de glucosa a las membranas. La glucosa se fosforila de inmediato y sirve de sustrato para todas las funciones metabólicas de los HC.

Cuando deja de haber insulina, las vesículas se desprenden de la membrana celular en unos 3 a 5 minutos y regresan al interior de las células. Estos transportadores no se destruyen, así que este ciclo se repite tantas veces como sea necesario.

Además, la membrana celular se vuelve más permeable a muchos aminoácidos, K+ y los iones HPO₃^2-, cuyo transporte al interior de la célula se incrementa.

En 10 a 15 minutos se observan efectos que cambian la actividad de enzimas debido a una variación en la fosforilación enzimática que catalizan todas las respuestas.

Como efecto inmediato tenemos la entrada de glucosa y de aminoácidos, K+ y bicarbonato en la célula.

Funciones de la Insulina

Funciones en el Metabolismo de HC

Músculo, en reposo, hacen que se vuelvan muy permeables a la glucosa.

• En condiciones basales, poca permeabilidad (salvo en ejercicio)
• Periodo postprandial, muy permeable por la INSULINA. En presencia de insulina aumenta la captación de glucosa por el músculo.
• Activación del sistema de transporte (GLUT4)
• Activación de la glucógeno-sintasa
• Inactivación de la fosforilasa del glucógeno (que transforma glucógeno en glucosa-6-fosfato.

Esto pasa en reposo porque durante el ejercicio no necesita insulina.

Hígado

• Aumenta la actividad de la glucocinasa:  la captación
• Activación de la glucógeno–sintasa:  formación de glucógeno
• Inactivación de la fosforilasa del glucógeno:  descomposición en glucosa
• Inhibe la gluconeogénesis hepática: Favorece la conversión de glucosa en ácidos grasos. La glucosa que tengo se lleva al hígado para que se almacene, y forma glucógeno, cuando hay mucho, se forman ácidos grasos.

Encéfalo

• Efecto mínimo sobre la captación o utilización de la glucosa.
• Normalmente sólo consume glucosa pero puede aprovechar los demás sustratos energéticos aunque con dificultades.

Otras Células

• Aumenta el transporte de glucosa
• Similar a las células musculares.

Con el glicerol y los ácidos grasos libres podemos volver a formar triglicéridos.

• Favorece el transporte de glucosa por el adipocito (GLUT4) para formar el glicerol
• Activación de la lipoproteína lipasa para que entren los ácidos grasos simples
• Favorece la síntesis de ácidos grasos en el hepatocito
• Inhibe la liberación de ácidos grasos por el adipocito desde el tejido adiposo

Funciones en el Metabolismo de Proteínas

• Favorece la síntesis y depósito de proteínas:
• Estimula el transporte de aminoácidos al interior de las células
• Aumenta la traducción del ARNm
• Aumenta la velocidad de transcripción del ADN. Me lleva a la síntesis de proteínas.
• Inhibe el catabolismo de las proteínas
• Disminuye la gluconeogénesis hepática
• Favorece el crecimiento junto con GH

Regulación de la Secreción de Insulina

El principal estímulo para la secreción de insulina es la glucemia.

• En ayunas: Glucemia (80-90 mg/mL) produce una secreción mínima (25 ng/min/kg)
• Tras la comida: El aumento de la glucemia produce un aumento rápido de la insulina (x10) en 3-5 min y un descenso brusco de la misma mientras se va metabolizando y procesando. A los 15 min hay un aumento mantenido hasta 2-3 horas, ya que mientras aumenta la síntesis va aumentando poco a poco.

El aumento de Ca hace que la insulina que hay en las vesículas sea excretada a la sangre. Esto lo producen las células  del páncreas.

Esto sucede sobre todo en el aumento de la glucemia.

• Aminoácidos: Sobre todo arginina y lisina. Solos apenas aumentan la [Ins]. En presencia de glucosa potencian la acción de la insulina.
• Hormonas gastrointestinales: Gastrina, secretina, CCK y GIP. Preparan para la hiperglucemia postprandial. Potencian la acción insulínica. Aumentan los niveles antes de tomar la glucosa para no tener un pico tan grande de glucosa.
• Otras hormonas: Glucagón, GH, cortisol y en menor medida progesterona y estrógenos. Aumentan [Ins]. Podrían llegar a agotar el páncreas de insulina, porque una secreción prolongada, en grandes cantidades, puede ocasionar una diabetes mellitus.
• La amilina inhibe la secreción.
• SNAP

Glucagón

Secretada por las células alfa de los islotes de Langerhans.

Hormona peptídica sintetizada a partir de ARNm (mecanismo similar al resto de proteínas)

Funciones

Tiene un efecto opuesto a la insulina. El glucagón aumentará la glucemia, favorece la liberación de glucosa desde el hígado. Activa la gluconeogénesis. El mayor almacén de glucógeno es los músculos, se dice que es más en el hígado porque en el hígado se puede sintetizar y se aprovecha en todo el cuerpo, el glucógeno del músculo no.

Los triglicéridos que tenemos se rompan y salgan ácidos grasos libres hacia la sangre. Formación de cuerpos cetónicos. Si liberamos ácidos grasos queda libre el glicerol que vuelve a glucosa por la gluconeogénesis.

Regulación de la Secreción de Glucagón

• Glucemia: Factor más poderoso. El efecto es el contrario que sobre la secreción de insulina.
• Aminoácidos: Sobre todo de los aminoácidos alanina y arginina. Mismo efecto que la regulación de la insulina. Fomenta la rápida conversión de aa en glucosa y pone más glucosa a disposición de los tejidos.
• Ejercicio agotador: Aumento del glucagón sanguíneo x4 o x5. En ejercicio agotador, además de glucagón se secretarán otras hormonas como el cortisol, adrenalina, hormona del crecimiento.

Glucagón estimula la conversión de aminoácido a glucosa y la secreción de cetoácidos. Este aumento de la glucemia inhibe la liberación de glucagón.

Somatostatina

Secretada en las células δ (delta) de los islotes de Langerhans.

Es una hormona peptídica muy pequeña-

Semivida extraordinariamente corta (3 minutos).

Inhibe la liberación de insulina y glucagón.

Se libera en respuesta al aumento de glucemia que produce un pico de insulina y la somatostatina la modula, parecido a como lo hace en el intestino.

Funciones

• Páncreas: Efectos paracrinos. Actúa localmente sobre los islotes reduciendo insulina y glucagón.
• Hipotálamo: disminuye la liberación de GHRH.
• Sistema digestivo:
  • Reduce la motilidad del estómago, el duodeno y la vesícula biliar.
  • Disminuye tanto la secreción como la absorción por el tubo digestivo.

Regulación

Estimulación de la secreción de SIH pancreática:

• Aumento de la glucemia
• Aumento de los aminoácidos
• Aumento de los ácidos grasos
• Aumento de la concentración de hormonas gastrointestinales liberadas desde la parte superior del tracto digestivo tras la ingestión de alimentos. Para modular más o menos los mismos que la insulina.

Es más fácil para el organismo una hiperglucemia, porque hay 4 hormonas que la aumentan, la adrenalina, cortisol, glucagón y GH y para disminuirla solo está la insulina.

2.7 Fisiología del Páncreas Endocrino. Regulación de la Glucemia

Regulación de la Glucemia

• Glucemia: [glucosa] en sangre
• Normoglucemia:
  • 80-90mg/mL sangre antes del desayuno
  • 120-140 mg/mL sangre en la 1º hora tras comer
• Hiperglucemia.
• Hipoglucemia

Principales Órganos de Depósito de Sustratos

• Hidratos de carbono (Glucógeno): Hígado, músculo…
• Lípidos (Triglicéridos): tejido adiposo
• Proteínas: músculo

La glucosa es el único nutriente que utilizan de forma habitual el encéfalo, la retina y el epitelio germinal de las gónadas en cantidad suficiente para disponer de energía

La glucemia no se eleva en exceso por cuatro motivos:

1. Presión osmótica intensa en el líquido extracelular que provocaría una deshidratación celular.
2. Induciría una pérdida de la misma por la orina.
3. Diuresis osmótica renal que disminuye los líquidos y electrolitos orgánicos.
4. A largo plazo la glucemia puede dañar muchos tejidos, sobre todo, los vasos sanguíneos.

Interrelación del Metabolismo

Siempre tiene que haber un aporte de glucosa al SNC.

Etiquetas: fisiología pancreática, fisiología suprarrenal, glucagón, Hormonas, insulina, regulación de la glucemia