Sistema endocrino

El sistema endocrino es el sistema compuesto por glándulas y tejidos que a través de las hormonas controlan el funcionamiento corporal. Células especializadas en órganos y tejidos producen hormonas que son secretadas en la circulación sanguínea para alcanzar sus sitios de acción.

La característica más descriptiva del sistema endocrino es que los componentes del sistema no se encuentran juntos en un mismo lugar; por ejemplo, la hipófisis en el cerebro produce efectos en la tiroides (garganta), o en la glándula suprarrenal (sobre el riñón).

La palabra "endocrino" deriva del griego endo, que significa "dentro", y krinein, que significa "separar". El significado de endocrino es "secreción interna".

La endocrinología es la ciencia que se encarga del estudio y funcionamiento del sistema hormonal.

¿Cuáles son las glándulas endocrinas?

Las glándulas endocrinas son:

  • El hipotálamo.
  • La hipófisis.
  • La glándula pineal.
  • La glándula tiroides.
  • Las glándulas paratiroides.
  • Las glándulas suprarrenales.
  • Los ovarios (en el sexo femenino).
  • Los testículos (en el sexo masculino).

¿Cómo funciona el sistema endocrino?

como funciona el sistema endocrino
Esquema del funcionamiento del sistema endocrino.

El sistema endocrino funciona de la siguiente manera:

  • El hipotálamo recibe las señales nerviosas del estado del cuerpo;
  • en respuesta a algún desequilibrio fisiológico, se secretan factores liberadores que llegan por la sangre rápidamente a la hipófisis;
  • la hipófisis secreta hormonas para estimular la actividad de otros órganos endocrinos;
  • las hormonas viajan por la sangre hasta llegar a las células diana con los receptores específicos;
  • la unión de la hormona con su receptor activa señales intracelulares que activan o inhiben ciertas respuestas celulares.
  • El restablecimiento del equilibrio o la formación de una hormona actúa como retroalimentación negativa a nivel de los sitios de control.

Funciones del sistema endocrino

  • Comunicación intercelular: el sistema endocrino permite la comunicación entre células a través de las hormonas.
  • Regulación de las funciones corporales: el sistema endocrino regula los procesos de metabolismo, de niveles de nutrientes, la función cardíaca y arterial y la reproducción.
  • Mantenimiento de la homeostasis: proceso continuo que minimiza los cambios de la situación fisiológica ideal.

Partes del sistema endocrino

El sistema endocrino está compuesto de zonas de control como el hipotálamo y la hipófisis, tejidos endocrinos periféricos y células efectoras de la respuesta esperada.

Eje hipotálamo-hipofisiario

El hipotálamo y la hipófisis establecen una relación conocida como el eje hipotálamo-hipofisiario. Por un lado, el enlace entre el sistema nervioso y el sistema endocrino se encuentra en el hipotálamo, parte del cerebro que traduce las señales nerviosas en señales químicas.

Por otro lado, la hipófisis es la glándula endocrina que controla a las otras glándulas endocrinas. Se encuentra en la base del cerebro por debajo del hipotálamo.

Tejidos endocrinos periféricos

Son los tejidos que son estimulados por las hormonas liberadas por la hipófisis, para que produzcan sus propias hormonas y las secreten a la sangre. Por ejemplo, la corteza de las glándulas suprarrenales son estimuladas por la hormona corticotrópica hipofisiaria para producir el cortisol y la aldosterona.

Células diana

Las hormonas actúan sobre células que poseen receptores específicos para la hormona, estas son sus células blanco o diana. Por ejemplo, la aldosterona, hormona de las glándulas suprarrenales, tiene sus células dianas a nivel de los túbulos renales.

Hormonas

Las hormonas son moléculas de diversa índole, secretadas a la circulación sanguínea por donde alcanzan las células diana, alterando la función de las mismas. Por ejemplo, el cortisol y la insulina son hormonas liberadas a la sangre con diferentes células diana y por ende, diferentes efectos.

Hormonas del sistema endocrino y sus funciones

Hormona Glándula Efecto
Hormona liberadora de la hormona de crecimiento (GHRH) Hipotálamo Liberación de la hormona de crecimiento en la adenohipófisis.
Hormona inhibidora de la hormona de crecimiento o somatostatina (GHIH)

Hipotálamo

Páncreas (células δ)

Disminución de la liberación de la hormona de crecimiento y de tirotropina.
Hormona liberadora de corticotropina (CRH) Hipotálamo Liberación de ACTH.
Hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) Hipotálamo Liberación de las hormonas foliculoestimulante (FSH) y luteinizante (LH)
Hormona liberadora de tirotropina (TRH) Hipotálamo Liberación de TSH y prolactina.
Factores liberados de prolactina (PRF) Hipotálamo Liberación de prolactina.
Dopamina Hipotálamo Hormona inhibidora de prolactina.
Hormona antidiurética (ADH) o vasopresina Hipotálamo (almacenado en neurohipófisis) Inhibición de la secreción de agua en los túbulos colectores del riñón.
Oxitocina Hipotálamo (almacenado en neurohipófisis) Contracción del músculo liso en el parto y la lactancia.
Tirotropina (TSH) Adenohipófisis Estimula la liberación de tiroxina en la tiroides.
Hormona del crecimiento (GH) o somatotropina Adenohipófisis

Estimula la captación de aminoácidos y la síntesis de proteinas.

Estimula producción de IGF-1 en el hígado.

Hormona luteinizante (LH) Adenohipófisis

Hombres: activa la producción de testosterona en las células de Leydig.

Mujeres: mantenimiento del cuerpo lúteo.

Hormona foliculoestimulante (FSH) Adenohipófisis

Mujeres: estimula el desarrollo de folículos ováricos primordiales cada mes en el ciclo menstrual. Liberación de hormonas sexuales.

Hombres: actúa sobre las células de Sertoli, estimula la espermatogénesis.

Corticotropina (ACTH) Adenohipófisis Estimula la liberación de glucocorticoides y andrógenos.
Melanotropina (MSH) Adenohipófisis Estimula los melanocitos de la piel. Pigmentación de la piel.
Prolactina (PRL) Adenohipófisis

Estimulación del crecimiento y desarrollo de las glándulas mamarias.

Regulación del metabolismo graso.

Inhibición de FSH y LH (efecto anticonceptivo).

Triyodotironina T3 Tiroides

Desarrollo del SNC y el esqueleto.

Aumento del metabolismo.

Producción de calor.

Tiroxina T4 Tiroides Transformación en T3.
Calcitonina Tiroides: célula parafoliculares Reducción del calcio plasmático.
Hormona paratiroidea (PTH) Paratiroides Elevación de los niveles de calcio en sangre.
Glucocorticoides (Cortisol) Corteza suprarrenal

Metabolismo de carbohidratos, proteinas y grasa.

Supresión del sistema inmunológico.

Mineralocorticoides (Aldosterona) Corteza suprarrenal

Regulación del equilibrio electrolítico.

Reabsorción de sodio y agua en el túbulo contorneado distal y el tubo colector del riñón.

Adrenalina y noradrenalina (catecolaminas) Médula suprarrenal Inhibe la insulina
Insulina Páncreas (células β)

Disminución de la glucosa sanguínea.

Glucogénesis: glucosa→glucogeno.

Lipogénesis.

Glucagón Páncreas (células α)

Aumento de la glucosa sanguínea.

Glucogenólisis: glucógeno→glucosa.

Lipólisis.

Progesterona

Ovarios (cuerpo lúteo)

Placenta

Inhibición de liberación de GnRH, FSH y LH.

Estimulación de secreciones uterinas.

Mantenimiento del endometrio uterino.

Estrógeno Ovarios

Inhibición de liberación de GnRH, FSH y LH.

Caracteres sexuales femeninos,

Testosterona Testículos

Caracteres sexuales masculinos.

Formación de los espermatozoides.

Inhibición de la liberación de hormonas liberadoras de gonadotropinas.

Melatonina Glándula pineal Regulación de los ciclos circadianos.
Inhibina Ovarios (células granulosas de los folículos) Estimula síntesis de andrógenos pero inhibe su conversión en estrógenos.
Activina Ovarios (células granulosas de los folículos) Inhibe la producción de andrógenos y estimula su conversión en estrógenos.
Relaxina

Ovarios (cuerpo lúteo)

Placenta

Preparación del cuerpo para el nacimiento.
Hormona gonadotropina coriónica humana (hCG) Blastocisto (sincitiotrofoblasto)

Mantenimiento del cuerpo lúteo.

Progresión de la gestación.

Lactógeno placentario humano (hPL) Placenta

Estimulación del crecimiento y desarrollo de las glándulas mamarias.

Estimulación del metabolismo de las grasas en la madre para reservar glucosa para el feto.

Transferencia de aminoácidos a la placenta.

Leptina Tejido adiposo Inhibición de la ingesta de alimentos.

Órganos del sistema endocrino

Existen unos órganos endocrinos tradicionales, que son aquellos compuestos principalmente por células endocrinas especializadas. Hoy en día se sabe que otros órganos contienen algún tejido endocrino, como:

  • el corazón: secreta el péptido atrial natriurético (PAN);
  • los pulmones: secretan serotonina;
  • el tejido adiposo: secreta leptina;
  • el timo: secreta timosina.

Hipotálamo

El hipotálamo recibe la información del estado corporal a través de la circulación sanguínea y de la red neuronal. De allí actúa sobre la hipófisis de forma directa por medio de las siguientes hormonas:

  1. Hormona liberadora de la hormona del crecimiento (GHRH).
  2. Hormona inhibidora de la hormona del crecimiento o somatostatina (GHIH).
  3. Hormona liberadora de corticotropina (CRH).
  4. Hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH).
  5. Hormona liberadora de tirotropina (TRH).
  6. Factores liberadores de prolactina (PRF).
  7. Dopamina (hormona inhibidora de prolactina).
  8. Hormona antidiurética (ADH).
  9. Oxitocina.

Hipófisis

La hipófisis o glándula pituitaria se divide en:

  • lóbulo anterior o adenohipófisis y
  • lóbulo posterior o neurohipófisis.

La adenohipófisis contiene las células secretorias para la hormona del crecimiento (GH), las hormonas luteinizante (LH) y foliculoestimulante (FSH), la corticotropina ACTH, la melanotropina (MSH) y la prolactina. Las hormonas sintetizadas por la adenohipófisis se liberan a la circulación sistémica.

En la neurohipófisis se encuentran almacenadas las hormonas oxitocina y vasopresina que sintetiza el hipotálamo.

Glándula tiroides

Tiroides y paratiroides sistema endocrino
Localización anatómica de las glándulas tiroides y paratiroides.

La tiroides es una glándula conformada por dos lóbulos laterales unidos en el centro, que se localiza delante de la traquea en el cuello. Esta glándula aumenta la velocidad del metabolismo celular y el metabolismo del calcio por medio de estas tres hormonas:

  • la tiroxina o T4, forma inactiva de la hormona tiroidea con cuatro átomos de yodo;
  • la triyodotironina T3, resultado de la transformación de la T4, es la forma activa de la hormona, y
  • la calcitonina.

Glándulas paratiroideas

Las glándulas paratiroides son cuatro estructuras ovales de alrededor de 5 mm de diámetro que se encuentra detrás de la tiroides. Las células principales de la paratiroides sintetizan la hormona paratiroidea (PTH), hormona clave en el control de los niveles de calcio en la sangre.

Glándulas suprarrenales

Las glándulas suprarrenales son dos estructuras localizadas por arriba de los riñones, con dos zonas: la corteza y la médula, donde se producen hormonas suprarrenales. Estas hormonas permiten manejar el estrés físico y emocional.

En la corteza suprarrenal se producen tres tipos de hormonas derivadas del colesterol:

  • glucocorticoides,
  • mineralocorticoides y
  • andrógenos.

La médula suprarrenal está compuesta por dos tipos de células neuroendocrinas: las que producen noradrenalina y las que producen adrenalina. Ambas hormonas son también conocidas como catecolaminas y derivan del aminoácido tirosina. El estrés es el estimulo liberador de estas hormonas.

Páncreas

Pancreas sistema endocrino
El páncreas es tanto una glándula exocrina como una glándula endocrina.

El páncreas es una glándula dual: por un lado secreta enzimas que contribuyen al proceso digestivo; por otro lado actúa como glándula endocrina al secretar insulina y glucagón. Estas hormonas son las principales reguladoras de la homeostasis de la glucosa en la sangre.

La función endocrina del páncreas se encuentra concentrada en los islotes de Langerhans. Aquí se encuentran:

  • las células β (beta): productoras de insulina;
  • las células α (alfa): productoras de glucagón;
  • las células δ (delta): productoras de somatostatina;
  • las células F: secretoras de polipéptido pancreático.

Ovarios

Los ovarios son dos órganos ovalados que se encuentran en la cavidad peritoneal de las mujeres. Producen óvulos y hormonas esteroideas sexuales, en respuesta a las hormonas hipofisiarias LH y FSH. Las hormonas sexuales son:

  • Estrógenos, como el estradiol;
  • progestágenos, como la progesterona; y
  • andrógenos, como androstenediona.

Los estrógenos se secretan por el folículo ovárico al inicio del ciclo menstrual. Los estrógenos actúan:

  1. sobre la adenohipófisis y el hipotálamo como mecanismo de retroalimentación negativa.
  2. En el desarrollo de los órganos reproductores y las características sexuales secundarias.
  3. En la proliferación de la capa funcional del endometrio.

Los progestágenos son secretados por el cuerpo lúteo en la segunda mitad del ciclo menstrual por acción de la LH. El principal progestágeno es la progesterona, que se sintetiza a partir del colesterol. La placenta también produce progesterona durante el embarazo. Los efectos de la progesterona son:

  1. sobre la adenohipófisis y el hipotálamo como mecanismo de retroalimentación negativa.
  2. La estimulación de las secreciones uterinas.
  3. El mantenimiento del endometrio uterino.

Testículos

Los testículos son dos órganos ovalados que en respuesta a las gonadotropinas LH y FSH producen los espermatozoides y la testosterona.

Los andrógenos testiculares son secretados por las células intersticiales de Leydig encontradas entre los túbulos seminíferos. Convierten el colesterol en el esteroide testosterona. Las acciones principales de la testosterona son:

  1. Crecimiento y desarrollo del sistema reproductor masculino.
  2. Desarrollo de los caracteres sexuales secundarios.
  3. Estimulación de la formación de los espermatozoides.
  4. Estimulación del crecimiento y la fusión de las placas de crecimiento de los huesos largos.

Glándula pineal

La glándula pineal o epífisis es una pequeña glándula en el cerebro que produce la hormona melatonina. Esta hormona está involucrada en los ciclos biológicos diarios o ciclos circadianos: vigilia-sueño.

Trastornos del sistema endocrino

  • Deficiencia congénita de GHRH: trastorno del hipotálamo que causa enanismo.
  • Hiperpituitarismo: mayoritariamente producto de tumores de las células secretoras en la hipófisis, con aumento en la producción de hormonas hipofisiarias. Por ejemplo, exceso de la hormona de crecimiento produce gigantismo en niños y acromegalia en adultos.
  • Hipopituitarismo: insuficiencia hipofisaria que puede presentar diferentes manifestaciones, dependiendo de la hormona afectada. Por ejemplo, una deficiencia de la hormona de crecimiento a temprana edad produce enanismo.
  • Diabetes insípida deficiencia de la secreción de ADH impide el control osmótico del riñón, puede eliminarse hasta 20 litros de orina diluida por día
  • Hipertiroidismo: liberación excesiva de hormonas tiroideas. Se caracteriza por palpitaciones, cansancio, sudoración, intolerancia al calor, aumento del apetito.
  • Hipotiroidismo: deficiencia en la liberación de hormonas tiroideas, metabolismo lento, ganancia de peso, cansancio. Se caracteriza por pérdida de pelo, cansancio, debilidad muscular, bradicardia, manos frías, ganancia de peso.
  • Hiperparatiroidismo: liberación excesiva de PTH. Se caracteriza por fragilidad ósea y niveles elevados de calcio en sangre (hipercalcemia).
  • Hipoparatiroidismo: deficiencia de PTH que produce niveles bajos de calcio en sangre (hipocalcemia).
  • Formación de bocio: el bocio es una inflamación en el cuello causado por un aumento de tamaño de la glándula tiroides. Es causado frecuentemente por deficiencia de yodo.
  • Enfermedad de Cushing: causado por exceso de ACTH en la adenohipófisis que estimula la producción de glucocorticoides.
  • Enfermedad de Addison: deficiencia de cortisol y aldosterona causada por la destrucción progresiva de la glándula suprarrenal. Se caracteriza por cansancio y debilidad muscular, anorexia y pérdida de peso, aumento de la pigmentación de la piel, bajos niveles de glucosa y sodio sanguínea.
  • Feocromocitoma: tumores productores de catecolaminas en la médula suprarrenal. Se caracteriza por hipertensión grave, esporádica con dolores de cabeza.
  • Diabetes mellitus: es el trastorno endocrino más frecuente consecuencia de la deficiencia o resistencia a la insulina. Se caracteriza, principalmente, por un aumento de los niveles de glucosa en sangre.
Referencias

Sanders, Stephan. Lo esencial en Sistema endocrino y aparato reproductor. 2da edición. Elsevier España, 2004.