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Sábado 30 Agosto 2014

La hipofisis y su regulacion por el hipotalamo

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Clásicamente se ha definido la endocrinología como la rama de las ciencias biológicas que estudia las hormonas y sus glándulas de producción, así como la expresividad clínica de sus alteraciones.


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El sistema endocrino y nervioso regulan casi todas las actividades metabólicas y homeostáticas del organismo, determinan el ritmo del crecimiento y desarrollo, influyen sobre muchas formas de conducta y controlan la reproducción.

Estos dos sistemas reguladores interaccionan entre sí; la mayoría de las secreciones endocrinas son influidas directa o indirectamente por el encéfalo y prácticamente todas las hormonas pueden influir sobre la actividad del encéfalo. La unidad funcional básica del sistema nervioso es la neurona que provee una red organizada de conexiones entre distintos puntos. La unidad funcional básica del sistema endocrino es la célula secretoria, que provee su influencia reguladora por medio de la sangre circulante. Las células nerviosas y las células endocrinas tienen muchos atributos en común. Las células nerviosas tienen una función secretoria y también poseen capacidad para propagar potenciales de acción, en tanto que las células endocrinas poseen potenciales eléctricos, además de capacidad secretoria. Las neuronas, en común con las glándulas endocrinas, activan a sus células efectoras por intermedio de mediadores químicos que reaccionan con receptores específicos de las células.

En la actualidad no puede aceptarse el concepto de sistema endocrino como un sistema cerrado, sino que, basándose en aspectos funcionales parecidos y en estrechas interrelaciones existentes con el sistema nervioso central y periférico, se puede hablar de un sistema neuroendocrino. Un ejemplo paradigmático de esto lo constituye la unidad funcional hipotálamo-hipofisaria, integración perfecta de los dos sistemas en una auténtica glándula endocrina unitaria.

El término hormona procede de una frase en griego que significa "poner en movimiento" y describe las acciones dinámicas de estas sustancias circulantes que despiertan respuestas celulares y regulan los procesos fisiológicos a través de mecanismos de retroalimentación.

HIPÓFISIS: GENERALIDADES Y LOCALIZACIÓN

La hipófisis también denominada glándula pituitaria, es una glándula pequeña (de alrededor 1 cm de diámetro y 0.5 a 1 gramo de peso) situada en la silla turca, cavidad ósea en la base del cráneo, y conectada con el hipotálamo por el tallo hipofisiario.
Desde el punto de vista fisiológico, la hipófisis se puede dividir en dos porciones distintas: hipófisis anterior o lóbulo anterior, también denominada adenohipófisis e hipófisis posterior o lóbulo posterior también conocida como neurohipófisis. Entre ambas existe una zona pequeña y relativamente avascular denominada pars intermedia o parte intermedia o también llamado lóbulo intermedio, que casi no existe en el ser humano y es mucho más grande y funcional en algunos animales inferiores.

{highslide type="img" url="imagenes_medicina/hipofisis.jpg" width=200 captionText='Hipófisis'}{/highslide}

La hipófisis anterior secreta seis hormonas importantes más otras varias menos importantes, mientras que la hipófisis posterior secreta dos hormonas importantes.


Las hormonas de la hipófisis anterior desempeñan papeles fundamentales en el control de funciones metabólicas en todo el organismo:

  1. Hormona del crecimiento (GH): estimula el crecimiento de todo el organismo al actuar sobre la formación de proteínas, la multiplicación celular y la diferenciación celular.
  2. Adrenocorticotropina ó corticotropina (ACTH): controla la secreción de algunas de las hormonas de la corteza suprarrenal, lo que a su vez afecta el metabolismo de la glucosa, proteínas y grasas.
  3. Tirotropina ó hormona tirotropa (TSH): controla la secreción de tiroxina y triyodotironina por la glándula tiroides, y estas hormonas controlan a su vez la mayor parte de las reacciones químicas intracelulares de todo el organismo.
  4. Prolactina ó hormona luteotrópica (PRL o LTH): estimula el desarrollo de la glándula mamaria y la producción de leche.
  5. Hormona folículo estimulante (FSH), y
  6. Hormona luteinizante (LH); estas dos últimas controlan el crecimiento de las gónadas (ovarios y testículos), así como sus actividades hormonales y reproductoras. Son conocidas como hormonas gonadotrópicas (GnH).


Las dos hormonas secretadas por la hipófisis posterior desempeñan otros papeles:

  1. Hormona antidiurética ó vasopresina (ADH): controla la excreción de agua por la orina y de este modo ayuda a controlar la concentración de agua en los líquidos corporales.
  2. Oxitocina:
    • Ayuda al aporte de leche desde las glándulas mamarias hasta el pezón durante la succión. (eyección de la leche materna)
    • Posiblemente ayude al parto del recién nacido al término de la gestación. (contracción del útero).

La pars intermedia de la hipófisis, que está bien desarrollada en la mayoría de los vertebrados incluso en el feto humano, pero en el adulto es vestigial porque sus células se han dispersados por los lóbulos anterior y posterior de la hipófisis, también secreta una hormona en menor cantidad en el ser humano:

  1. Hormona estimulante de los melanocitos (MSH): Hace que los melanocitos, células presentes en abundancias entre la dermis y la epidermis de la piel, formen el pigmento negro melanina y lo dispersen por la epidermis.

{highslide type="img" url="imagenes_medicina/hormonas-hipofisis.jpg" width=200 captionText='Hormonas hipofisiarias'}{/highslide}

HISTOLOGÍA DE LA HIPÓFISIS

Hipófisis Anterior:

Originalmente, por su afinidad con colorantes Eosina-hematoxilina, las células hipofisiarias se clasificaron en:

  • Acidófilas: células que se tiñen por su afinidad a la eosina. (colorantes ácidos)
  • Basófilas: células que se tiñen por su afinidad a la hematoxilina. (colorantes básicos)
  • Cromófobas: células que no se tiñen.
{highslide type="img" url="imagenes_medicina/pituitariaEH.jpg" width=200 captionText='En los cortes teñidos con H&E los acidófilos son rosa oscuro y los basófilos aparecen rosa claro/azul'}{/highslide}

Mediante técnicas de inmunohistoquímica y con ayuda del microscopio electrónico, en la actualidad las células se clasifican por los productos y hormonas que secretan, así tenemos los siguientes tipos de células:

  1. Células somatotropas: Secretoras de la hormona de crecimiento (GH). Son células acidófilas y representan cerca del 50% de las células de la adenohipófisis.
  2. Células lactotropas: Secretoras de prolactina (PRL). Son células acidófilas que representan el 15 – 25% de las células de la adenohipófisis.
  3. Células tirotropas: Secretoras de tirotropina (TSH). Son células basófilas y representan el 10% de las células de la adenohipófisis.
  4. Células corticotropas: Secretoras de adrenocorticotropina (ACTH). Son células basófilas y representan el 15 – 20% de las células de la adenohipófisis.
  5. Células gonadotropas: Secretoras de las hormonas gonadotrópicas (GnH), es decir; la hormona folículo-estimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH). Son células basófilas y constituyen el 10 – 15% de las células de la adenohipófisis.
  6. Células melanotrópas: Secretoras de hormonas melanotrópicas (MSH). Se localizan en la zona intermedia de la hipófisis.

  7. El crecimiento de cualquiera de estos tipos de células da origen a tumoraciones denominadas Adenomas Funcionantes.

  8. Células cromófobas: no se tiñen ni secretan hormonas, es por esto que se les llama células nulas o no funcionantes. Se piensa que estas células pueden producir algún tipo de hormona no identificado todavía.

  9. El crecimiento de este tipo de células da origen a tumoraciones denominadas Adenomas No Funcionantes.


Hipófisis Posterior:


Los cuerpos de las células que secretan las hormonas de la hipófisis posterior no están localizados en la propia hipófisis posterior, sino que son grandes neuronas situadas en los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo; las hormonas son transportadas hasta la hipófisis posterior en el axoplasma de las fibras nerviosas de las neuronas que pasan desde el hipotálamo hasta la hipófisis posterior. Esto se comentará detalladamente más adelante.

HIPOTÁLAMO: GENERALIDADES Y LOCALIZACIÓN

Es una estructura nerviosa, constituye menos del 1% del volumen total del cerebro humano, ejerce efectos importantes sobre el sistema endocrino, sobre el sistema nervioso autónomo (que controla las acciones involuntarias) y sobre un sistema neuronal mal definido que se denomina sistema límbico (relacionado con las emociones). Está situado en torno al tercer ventrículo y en su base, por debajo del tálamo y por encima de la hipófisis, a la cual está unido por el tallo hipofisario. El hipotálamo está dividido en varios núcleos diferentes (agregados de cuerpos neuronales).

Existen nervios que lo conectan con todas las regiones del cerebro. Recibe nervios que proceden de las zonas erógenas (los genitales y los pezones), de las vísceras (órganos internos) y del sistema límbico. Es capaz de detectar cambios en la osmolaridad de la sangre, y se ve afectado por las concentraciones de las distintas hormonas presentes en el torrente sanguíneo. De este modo, el hipotálamo es el centro de la regulación neuroendocrina, autónoma y homeostásica y actúa como un centro integrador coordinando mensajes del entorno, ritmos, patrones de desarrollo endógeno, emociones y señales corporales, para producir finalmente, de una forma integrada, respuestas autónomas tempranas y respuestas endocrinas relativamente tardías.

{highslide type="img" url="imagenes_medicina/hipotalamo.jpg" width=200 captionText='Hipotálamo'}{/highslide}

CONTROL DE LA SECRECIÓN HIPOFISIARIA POR EL HIPOTÁLAMO

Casi toda la secreción de la hipófisis está controlada por señales hormonales o nerviosas procedentes del hipotálamo.
La secreción de la hipófisis posterior está controlada por señales nerviosas que se originan en el hipotálamo y terminan en la hipófisis posterior. Por el contrario, la secreción de la hipófisis anterior está controlada por hormonas denominadas Hormonas liberadoras o inhibidoras hipotalámicas, secretadas en el propio hipotálamo y conducidas posteriormente, tal como lo vemos en la figura siguiente, hasta la hipófisis anterior a través de diminutos vasos sanguíneos denominados vasos portales hipotalámicos – hipofisiarios.

{highslide type="img" url="imagenes_medicina/sist.porta-hipof.jpg" width=200 captionText='Sistema portal hipotalámico – hipofisiario'}{/highslide}

El hipotálamo a su vez, recibe señales de casi todas las fuentes posibles del sistema nervioso. Así, cuando una persona se ve expuesta al dolor, una parte de la señal dolorosa se transmite al hipotálamo. Del mismo modo, cuando una persona experimenta una idea intensamente depresora o excitante, una parte de la señal se transmite al hipotálamo. Los estímulos olfatorios de olores agradables o desagradables, transmiten fuertes componentes de señal, directamente o a través de núcleos amigdalares al hipotálamo. Incluso la concentración de nutrientes, electrolitos, agua y diversas hormonas en el organismo excita o inhibe varias partes del hipotálamo. Por tanto, el hipotálamo es un centro de recogida de información relativa al bienestar interno del organismo y, a su vez, gran parte de esta información es utilizada para controlar las secreciones de las numerosas hormonas hipofisiarias globalmente importantes.

SISTEMA PORTAL HIPOTALÁMICO – HIPOFISIARIO

La hipófisis anterior es una glándula muy vascularizada, con extensos senos vasculares entre las células glandulares. Casi toda la sangre que penetra en estos senos pasa primero a través de otro lecho capilar en el hipotálamo inferior. La sangre fluye desde ahí, a través de pequeños vasos portales hipotalámico – hipofisiarios, hasta los senos hipofisiarios anteriores. Así, como apreciamos en la figura anterior, se muestra la porción más inferior del hipotálamo, denominada eminencia media, que conecta en su parte inferior con el tallo hipofisiario. Pequeñas arterias penetran en la sustancia de la eminencia media y a continuación vuelven a su superficie pequeños vasos sanguíneos adicionales, que se unen para formar los vasos portales hipotalámicos – hipofisiarios. Estos se dirigen a su vez hacia abajo, a lo largo del tallo hipofisiario, para llevar la sangre a los senos de la hipófisis anterior.

Secreción de hormonas liberadoras e inhibidoras a la eminencia media:
En el hipotálamo existen neuronas especiales que sintetizan y secretan las hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas que controlan la secreción de las hormonas de la hipófisis anterior. Estas neuronas se originan en diferentes partes del hipotálamo y envían sus fibras nerviosas al interior de la eminencia media y al tuber cinereum, una prolongación de tejido hipotalámico que se extiende al interior del tallo hipofisiario. Las terminaciones de estas fibras difieren de la mayor parte de las terminaciones del sistema nervioso central en que su función no consiste en transmitir señales desde una neurona a otra, sino simplemente en secretar las hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas a los líquidos tisulares. Estas hormonas son inmediatamente absorbidas por el sistema portal hipotalámico – hipofisiario y transportadas directamente a los senos de la hipófisis anterior.

Función de las hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas:

La función de estas hormonas consiste en controlar la secreción de las hormonas de la hipófisis anterior. Para la mayor parte de las hormonas de la hipófisis anterior, lo importante son las hormonas liberadoras aunque, en el caso de la prolactina, probablemente ejerza más control una hormona inhibidora.

Las principales hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas son las siguientes:

  1. Hormona liberadora de Tirotropina (TRH), que produce la liberación de tirotroponina.
  2. Hormona liberadora de corticotropina (CRH), que produce la liberación de Adrenocorticotropina.
  3. Hormona liberadora de la hormona de crecimiento (GHRH), que produce la liberación de la hormona de crecimiento.
  4. Hormona inhibidora de la hormona de crecimiento (GHIH) o Somatostatina, que inhibe la liberación de la hormona de crecimiento.
  5. Hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH), que produce la liberación de las dos hormonas gonadotropas: hormona luteinizante y hormona folículo estimulante.
  6. Hormona inhibidora de la prolactina (PIH) o Dopamina, que produce la inhibición de la secreción de la prolactina.


LOS MECANISMOS DE FEEDBACK EN EL EJE HIPOTÁLAMO – HIPOFISIARIO

Describiremos brevemente el papel regulador que desempeñan los mecanismos de feedback, tanto negativo como positivo. Dichos procesos tienen gran importancia en la determinación de la sensibilidad de la adenohipófisis a los factores de liberación hipotalámicos y, por consiguiente, en el control de la secreción de hormonas adenohipofisiarias y de sus glándulas diana.
En numerosos casos, la secreción de una hormona hipofisiaria aumenta si se extirpa su glándula diana. Por ejemplo, la extirpación de la glándula tiroides y la ulterior pérdida de hormonas tiroideas estimula la secreción de hormona tirotropina (TSH) en la adenohipófisis. Se considera que en ausencia de hormonas tiroideas aumenta la sensibilidad de las células hipofisiarias secretoras de TSH al factor hipotalámico liberador de tirotropina (TRH). De modo similar, la administración de tiroxina exógena libre reduce la secreción de TSH, disminuyendo la sensibilidad hipofisiaria al TRH. También puede existir un efecto directo de las hormonas tiroideas sobre la propia secreción de TRH. Se considera que otros circuitos de feedback modulan la función hipofisiaria de modo similar. Por ejemplo, los esteroides suprarrenales reducen la secreción de ACTH como consecuencia tanto de una inhibición directa de la liberación de CRH como de una disminución de la sensibilidad de las células secretoras de ACTH de la adenohipófisis. A pesar de que la secreción de prolactina está controlada en su mayor parte por la acción inhibidora de la dopamina, su liberación es estimulada por la TRH. Al igual que otras hormonas descritas anteriormente, la secreción de prolactina sigue controlada por un mecanismo de feedback negativo. Sin embargo, en este caso la prolactina inhibe su propia liberación estimulando una secreción adicional de dopamina.

{highslide type="img" url="imagenes_medicina/feedback.jpg" width=200 captionText='Retroalimentación o feedback'}{/highslide}

LA HIPÓFISIS POSTERIOR Y SU RELACIÓN CON EL HIPOTÁLAMO

La hipófisis posterior también denominada neurohipófisis, está compuesta principalmente por células del tipo glial denominadas pituicitos, que no secretan hormonas, sino que actúan simplemente como estructura de soporte para un gran número de fibras nerviosas terminales y de terminaciones nerviosas de haces nerviosos que se originan en los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo. Estos haces pasan a la neurohipófisis a través del tallo hipofisiario. Las terminaciones nerviosas son botones bulbosos que contienen numerosos gránulos secretores situados sobre la superficie de los capilares, a los que secretan las dos hormonas de la hipófisis posterior, la hormona Antidiurética (ADH), también denominada Vasopresina, y la Oxitocina.

{highslide type="img" url="imagenes_medicina/neurohipf-hipot.jpg" width=200 captionText='Relación entre los núcleos supraóptico y paraventricular con la neurohipófisis. Las fibras neurosecretoras que se originan en estos núcleos terminan en la propia neurohipófisis'}{/highslide}

La ADH se forma principalmente en los núcleos supraópticos, mientras que la oxitocina se forma principalmente en los núcleos paraventriculares. Luego de ser sintetizadas se transportan unidas a proteínas específicas, las neurofisinas, a lo largo de los axones de estas neuronas, hasta las terminaciones nerviosas que se extienden dentro de la hipófisis posterior. Antes de secretarse, se almacenan en glándulas secretoras, en las propias terminaciones nerviosas o en las varicocidades (cuerpos de Hering) de los axones.

Estas hormonas son secretadas a los capilares que perfunden la hipófisis posterior como respuesta a impulsos nerviosos originados en los núcleos supraóptico y paraventricular. Tanto la oxitocina como la vasopresina son secretadas por exocitosis dependiente de calcio, de modo similar a la secreción de neurotransmisores en otras terminaciones nerviosas.

CONCLUSIONES

  • La hipófisis anterior secreta seis hormonas:

    • La hormona adrenocorticotrópica (corticotropina, ACTH).
    • La hormona estimulante del tiroides (tirotropina, TSH).
    • La hormona del crecimiento.
    • La hormona estimulante del folículo (FSH).
    • La hormona luteinizante (LH)
    • La prolactina ó hormona luteotrópica (PRL ó LTH).

  • El hipotálamo desempeña una función estimuladora importante en el control de la secreción de ACTH, PRL, TSH, hormona del crecimiento, FSH y LH. También regula la secreción de prolactina; pero su efecto es predominantemente inhibidor.

  • La secreción de la hipófisis anterior es controlada por agentes químicos transportados en los vasos sanguíneos portahipofisarios desde el hipotálamo a la hipófisis. Estas sustancias son las hormonas liberadores e inhibidoras hipotalámicas que son secretadas hacia la sangre y actúan a distancia de su sitio de origen, no pasan a la circulación general en mayor grado, pero existen en alta concentración en el sistema portal de la hipófisis.

  • Existen seis hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas:

    • La hormona liberadora de corticotropina (CRH).
    • La hormona liberadora de tirotropina (TRH).
    • La hormona liberadora de la hormona del crecimiento (GRH).
    • La hormona liberadora de la hormona de crecimiento (GIH, también llamada somatostatina).
    • La hormona liberadora de la hormona luteinizante (LHRH), conocida también como hormona liberadora de la gonadotropina (GnRH),.
    • La hormona inhibidora de la prolactina (PIH).

  • El área desde la cual son secretadas la hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas es la eminencia media del hipotálamo.

  • REGULACIÓN HUMORAL: es el control que ejercen las hormonas presentes en la sangre sobre la glándula endocrina, determinando mayor o menor secreción por parte de ésta. Los mecanismos a través de los que se ejerce esta regulación son:

    • Feed-Back Negativo: Mecanismo de control a través del cual se regula la producción de una hormona. Si la concentración hormonal o su efecto está bajo, la glándula se estimula, comenzando a sintetizar la hormona y si la concentración o el efecto es elevado la glándula se inhibe, deteniendo la síntesis de la hormona. Ejemplo de este mecanismo es el control de las hormonas tiroideas (T3 y T4).
    • Feed-Back Positivo: Mecanismo de regulación que permite aumentar la producción de una hormona cuando su efecto o concentración es alta. Por ejemplo la oxitocina.

  • REGULACIÓN NERVIOSA: El sistema nervioso está íntimamente relacionado con el sistema endocri¬no a través del Hipotálamo que es capaz de producir factores con los que regula la función de la Hipófisis que es la glándula que a su vez controla el mayor porcentaje de las funciones de sistema endocrino.

 


Fuente: Curso de Fisiología - Clínica San Pablo; gracias a los alumnos por compartirlo.


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