Sistemas de comunicación intercelular
Para el funcionamiento pleno de un organismo multicelular se requiere una interconexión constante y fiable entre células, tejidos y órganos enteros individuales. Esta tarea la realizan cuatro sistemas reguladores principales, cada uno de los cuales tiene su propio mecanismo único de transmisión de señales:
- Sistema nervioso (incluyendo el central y el periférico). La transmisión de información aquí se lleva a cabo mediante la generación y conducción de impulsos nerviosos, así como la liberación de sustancias químicas específicas: los neurotransmisores.
- Sistema endocrino. Las glándulas endocrinas se especializan en la síntesis de hormonas. Una vez producidas, estas sustancias se liberan directamente al torrente sanguíneo, desde donde se transportan a diversos órganos y tejidos Diana.
- Sistemas paracrino y autocrino. A diferencia del sistema endocrino, aquí la secreción de compuestos reguladores ocurre en el espacio intercelular. En el tipo de acción paracrina, las moléculas interactúan con los receptores de células cercanas (vecinas). En el tipo autocrino, con los receptores de la misma célula que las secretó. Ejemplos clásicos de tales reguladores son las prostaglandinas, la histamina y las hormonas del tracto gastrointestinal.
- Sistema inmunitario. Su mecanismo regulador se basa en la producción de proteínas específicas, entre las que se encuentran las citocinas y los anticuerpos.
Características de las hormonas y del sistema endocrino
La función principal del sistema endocrino consiste en la regulación e integración del metabolismo. Esto es necesario para una respuesta adecuada del organismo ante cualquier fluctuación en los parámetros del medio externo o interno.
Las hormonas representan mensajeros químicos. Su tarea básica es transmitir información sobre los cambios ocurridos a los órganos y tejidos correspondientes.
La acción de las hormonas posee una serie de características sumamente importantes:
- Especificidad de la respuesta. La forma exacta en que la célula reaccionará ante la señal depende estrictamente de dos factores: la estructura química de la propia hormona y el tipo de célula Diana con la que interactúa.
- Concentración. En la circulación sistémica, las hormonas están presentes en concentraciones excepcionalmente bajas, las cuales, sin embargo, son suficientes para desarrollar un potente efecto fisiológico.
- Duración de la acción. Por regla general, el efecto de la exposición hormonal tiene un carácter de corta duración. Esta brevedad se debe a la estricta regulación de los procesos de síntesis y secreción, así como a la velocidad extremadamente alta de inactivación de las moléculas hormonales que circulan en la sangre.
Jerarquía de los sistemas reguladores
Los sistemas de regulación del metabolismo no actúan de forma aislada; forman una estructura estricta que consta de tres niveles jerárquicos. Asimismo, existe una secuencia clara de procesos que determina la regulación neurohumoral.
La conexión entre los sistemas nervioso y endocrino se lleva a cabo a través de estructuras especializadas del encéfalo: el hipotálamo y la hipófisis.
Primer nivel (superior) de regulación: Sistema Nervioso Central (SNC). El proceso de transmisión de señal en este nivel ocurre en varias etapas:
- Las células nerviosas reciben señales de entrada sobre los cambios en el medio externo e interno del organismo.
- Las señales recibidas se convierten en forma de impulso nervioso.
- El impulso llega a la sinapsis, donde se produce la liberación de un mensajero químico: el mediador.
- Los mediadores liberados actúan sobre las células efectoras, provocando en ellas cambios en el metabolismo a través de mecanismos intracelulares de regulación.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿En qué consisten el segundo y tercer nivel de la jerarquía de los sistemas de regulación del metabolismo?
El segundo nivel en el eje jerárquico de regulación (SNC → hipotálamo → hipófisis → glándulas periféricas → tejidos) está representado por el hipotálamo. Recibe señales del SNC a través de conexiones nerviosas y sintetiza hormonas peptídicas liberadoras: las liberinas estimulan la síntesis de hormonas hipofisarias, mientras que las estadinas la inhiben.
El tercer nivel está representado por la hipófisis, principalmente por su lóbulo anterior. Las hormonas liberadoras son transportadas aquí desde el hipotálamo; en el lóbulo anterior de la hipófisis se produce la síntesis y secreción de hormonas trópicas que estimulan las glándulas endocrinas periféricas.
¿Qué hormonas se producen en el hipotálamo para regular la hipófisis?
En el hipotálamo, para la regulación del lóbulo anterior de la hipófisis (adenohipófisis), se producen hormonas peptídicas liberadoras:
- Liberinas: estimulan la síntesis y secreción de hormonas trópicas hipofisarias.
- Estadinas: inhiben la síntesis de hormonas hipofisarias.
Entre las hormonas liberadoras conocidas se encuentran la hormona liberadora de corticotropina, la hormona liberadora de somatotropina, la hormona liberadora de tirotropina y la hormona liberadora de gonadotropina.
¿Qué órganos pertenecen a las glándulas periféricas del sistema endocrino?
Las glándulas endocrinas periféricas incluyen:
- Glándula tiroides
- Glándulas paratiroides
- Glándulas suprarrenales
Además, se mencionan los ovarios como órganos endocrinos periféricos que participan en la regulación.
Para recordar la diferencia entre los sistemas de regulación locales, guíese por los prefijos: PARAcrina actúa sobre células PARAlelas (vecinas), AUTOCRINA actúa sobre sí misma (como un AUTOmóvil que se transporta a sí mismo).
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué la acción de las hormonas en el organismo suele ser de corta duración?
Esto se debe a que la síntesis y secreción de hormonas están estrictamente reguladas, y las propias hormonas circulantes poseen una velocidad de inactivación (destrucción) muy alta.
¿Qué estructuras conectan el sistema nervioso y el endocrino?
La regulación neurohumoral y la conexión entre estos dos sistemas se llevan a cabo a través del hipotálamo y la hipófisis.
¿Qué se encuentra en la cima de la jerarquía de la regulación del metabolismo?
La cúspide de la jerarquía de los sistemas reguladores es el sistema nervioso central (SNC), que es el primero en recibir señales del medio externo e interno.
Qué más repasar sobre el tema
- Nomenclatura moderna y clasificación de las hormonas
- Etapas principales de la transmisión de señales hormonales a la célula
- Etapas de síntesis y secreción de insulina
- Mecanismos de acción de las principales hormonas contrasinsulares
- Mantenimiento de la concentración de transportadores de energía con un ritmo normal de alimentación
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