09 enero 2013

¿Cuándo acaba esto?

StopHasta el momento hemos estudiado características generales de las hormonas, qué son y cómo funcionan. Además, empezamos a estar familiarizados con algunas de ellas y lo que provocan. Recordemos que las hormonas son mensajeros químicos que transmiten información entre diferentes tejidos con un fin concreto: restaurar la normalidad después de haberse producido una alteración que ha afectado a nuestro cuerpo. Pero, ¿qué pasa cuando ya se ha respondido a esa alteración? ¿cuándo y cómo se le pone fin?










El objetivo del sistema endocrino no es otro que el de mantener la homeostasis. Se define ésta como la conservación de condiciones relativamente estables en nuestro cuerpo. Podemos entenderla como el equilibrio que existe en nuestro organismo que permite que éste funcione correctamente. Gracias a la homeostasis el medio interno del cuerpo permanece estable a pesar de los cambios que ocurren dentro y fuera de él. Esto es fácil de entender si ponemos un ejemplo: la temperatura corporal se mantiene estable, alrededor de los 37ºC, a pesar de las variaciones de la temperatura exterior. Para que esto sea así, todos los sistemas del cuerpo contribuyen de alguna manera a la homeostasis y todos ellos tienen mecanismos homeostáticos.






El sistema endocrino y el nervioso regulan la homeostasis
Figura 1.- El sistema endocrino y el nervioso son los dos sistemas principales que regulan la homeostasis y para ello utilizan las neuronas y los impulsos nerviosos respectivamente como herrramientas.





Los dos sistemas principales que regulan la homeostasis son el sistema nervioso y el endocrino. El primero envía impulsos nerviosos y el segundo hormonas como mensajeros. Cuando se produce una alteración que afecta a nuestro cuerpo, éste reacciona para devolverle el equilibrio que ha perdido. Esta alteración actúa de estímulo y puede provenir del medio externo, como el calor intenso o la falta de oxígeno o se puede originar en el medio interno, como es el caso de un nivel de glucosa en sangre demasiado alto. Esta alteración es detectada por un órgano o tejido que, en el caso del sistema endocrino, produce y envía hormonas. Éstas viajan hasta otros tejidos en donde desatan la respuesta apropiada que finalmente restaura la normalidad.  De modo que dentro del sistema que mantiene la homeostasis hay varios componentes:



- Estímulo.- Es la alteración externa o interna que afecta a nuestro cuerpo y que desata una respuesta.

- Tejido sensor.- Es la parte del cuerpo que detecta dicha alteración y secreta hormonas.

- Hormonas.- Mensajeros químicos enviados por el tejido sensor para provocar la respuesta adecuada en el tejido efector.

- Tejido efector.- Es la diana de las hormonas y el que pone en marcha la respuesta más apropiada.
- Efecto.- Respuesta del tejido efector que restaura el equilibrio.




Regulación de la homeostasis por las hormonas
Figura 2.- Mecanismo de la homeostasis con los diferentes componentes. En ocasiones podemos encontrar otros tejidos implicados que son a la vez diana de hormonas y responden a estas liberando otras que señalizarán al tejido finalmente efector.
 


Una de las características fundamentales del sistema endocrino es que su funcionamiento está finamente regulado. Esto debe ser así para que, no sólo el tipo de respuesta, sino también el tamaño de la misma sea el adecuado a la magnitud de la alteración o estímulo inicial. De manera que la respuesta ante la falta de oxígeno a 5000 m de altura sea mayor que a 1000 m. Por esta razón, existe un complejo sistema de retroalimentación (feedback) que regula la intensidad y el tiempo de la respuesta. Ésta puede ser positiva o negativa, según la situación. Los mecanismos de retroalimentación negativa funcionan para poner fin a una respuesta, mientras que los de positiva la intensifican. Estos últimos son infrecuentes porque esta amplificación suele amenazar la homeostasis. Sin embargo, en algunas ocasiones es necesario, como en el caso de la oxitocina, en donde el mecanismo de retroalimentación positivo permite que las contracciones del útero que empujan al feto a través del canal del parto sean cada vez más fuertes.



Consecuencias de la retroalimentación negativa sobre las hormonas
Figura 3.- Consecuencias de la retroalimentación negativa: con a desaparación de la alteración, la secreción de hormona disminuye considerablemente y por tanto, ya no se produce efecto celular.



Un ejemplo de retroalimentación negativa lo constituye la regulación de los niveles de glucosa en sangre (glucemia). Como ya vimos anteriormente (pincha aquí), cuando la glucosa aumenta tras una comida, el islote de Langerhans responde produciendo insulina. Esta insulina a su vez, señaliza principalmente a hígado, músculo esquelético y tejido adiposo para captar y almacenar ese exceso de glucosa. Como consecuencia, dos horas después de la comida, se restauran los valores normales de glucosa en sangre. Esto actúa como retroalimentación negativa para que el islote de Langerhnas deje de producir insulina y, de esta forma, cese la captación de glucosa por parte de los tejidos periféricos. Si no existiera o no funcionara esta retroalimentación negativa, seguiría produciéndose insulina y la concentración de glucosa bajaría tanto que pondría en peligro al cerebro.


Recuperación de los niveles normales de glucosa tras una comida
Figura 4.- Ejemplo de retroalimentación negativa (flechas verdes). La recuperación de los niveles normales de glucosa en sangre señaliza al islote para que deje de producir insulina.



Referencias
- “Introducción al cuerpo humano”. Tortora y Derrickson. Editorial Médica Panamericana. 2008.
- “Estructura y función del cuerpo humano”. Thibodeau y Patton. Elsevier Mosby. 13ª edición. 2008.

Imágenes
- Imagen de la neurona que ilustra el impulso nervioso en figura 1 tomada de "Dynamic Remodeling of Dendritic Arbors in GABAergic Interneurons of Adult Visual Cortex". Lee WCA, Huang H, Feng G, Sanes JR, Brown EN, et al. PLoS Biology Vol. 4, No. 2, e29. doi:10.1371/journal.pbio.0040029, Figure 6f, slightly altered (plus scalebar, minus letter "f".)
- Imagen que ilustra el sistema nervioso en la figura 1: TheEmirr en Wikimedia Commons