mORFOFISIOLOGIA III RESUMEN MORFOFISIOLOGIA III
Semana 1, (A.O. 1)
GENERALIDADES
METABOLISMO
Es el conjunto de todas las reacciones químicas que ocurren en el organismo vivo, a través de las cuales se produce el intercambio de sustancia, energía e información con el medio.
El funcionamiento adecuado del organismo requiere que sus diferentes partes se encuentren armónicamente integradas, exigencia que se logra por la acción coordinada de los sistemas nervioso y endocrino. Este último está constituido por glándulas de secreción interna y células endocrinas, que forman parte de otros órganos o están distribuidas de forma difusa en el organismo. Su función reguladora, mediada por sustancias químicas de variada naturaleza llamadas hormonas, es de carácter humoral y a diferencia de la nerviosa es lenta y duradera.
SISTEMA ENDOCRINO
“conjunto de órganos o células especializadas en la elaboración de mediadores o mensajeros químicos que afectan otros órganos o tejidos”.
RELACION DEL SISTEMA ENDOCRINO-SISTEMA NERVIOSO-METABOLISMO
El sistema nervioso y el sistema endocrino son sistemas reguladores con que cuenta el organismo para el control de sus funciones. .
Entre ambos se establecen múltiples relaciones de interdependencia, ejemplos de ellas son la estimulación del desarrollo y maduración del sistema nervioso por las hormonas tiroideas y la secreción de las catecolamina, hormonas de la médula suprarrenal, en respuesta a estímulos nerviosos.
Ya desde el pasado trimestre conocemos como el Sistema Nervioso controla la actividad del sistema endocrino a través de las relaciones morfofuncionales existentes entre el hipotálamo y la hipófisis, la cual a su vez dirige o controla la actividad de las restantes glándulas endocrinas mediante la secreción de sus hormonas.
Finalmente las funciones metabólicas son reguladas o controladas por las acciones fisiológicas de las hormonas del sistema endocrino.
HORMONAS

Las hormonas son sustancias que actúan en pequeñas cantidades, su síntesis y secreción no son continuas y su vida media muy corta. Son sintetizadas y segregadas por células específicas- actúan sobre otras células específicas- regulando procesos específicos.
En su mecanismo de acción se produce amplificación de la señal.
Existe una estrecha relación entre la síntesis, la estructura y el mecanismo de acción a través del cual actúan las hormonas. A continuación observarán la clasificación de las mismas basada en su estructura.
Aminoacídicas o derivadas de aminoácidos.
Peptídicas y proteínicas.
Y las hormonas esteroideas.
Dentro del primer grupo se encuentran, por ejemplo, las hormonas tiroideas, como la tiroxina y la triyodotironina y las hormonas de la médula suprarrenal como las catecolamina, dentro de las que se encuentran la adrenalina y la noradrenalina.
En el segundo grupo las hormonas del páncreas como la insulina y el glucagón, y las hipofisarias como la oxitocina, la vasopresina y la tirotropina o TSH, entre otras.
Formando parte del tercer grupo se encuentran las hormonas de la corteza suprarrenal, como el cortisol y la aldosterona y las de las gónadas como los andrógenos y los estrógenos.
Existen diferentes mecanismos de comunicación intercelular, algunos de los cuales son utilizados por las hormonas para ejercer sus acciones sobre las células diana.
INTERCELULAR
Las características esenciales de los organismos multicelulares son la especialización de sus células y la cooperación entre ellas, esta cooperación requiere la presencia de formas de comunicación entre los componentes del organismo. En la imagen que se muestra pueden apreciar los tres tipos de comunicación intercelular, la directa o de tipo “Gap”, la señalización por contacto y la comunicación a distancia, cuyas características fundamentales expresaremos a continuación.
COMUNICACIÓN DIRECTA
Comunicación directa, en la cual dos células vecinas pueden intercambiar información mediante la unión de sus membranas, lo que permite el paso de señales eléctricas o químicas entre ellas. Como ejemplo de este tipo de unión se encuentran las sinapsis eléctricas, paso de iones y de los segundos mensajeros que estudiarán en este tema.
SEÑALIZACION POR CONTACTO
Como pueden apreciar en la imagen, en este tipo de comunicación intercelular, dos células intercambian información a través de moléculas ancladas a la superficie externa de la membrana celular, este es el tipo de comunicación que se establece entre las células presentadoras de antígenos y los linfocitos T colaboradores.
COMUNICACIÓN A DISTANCIA
En la comunicación a distancia, existen moléculas que funcionan como verdaderos mensajeros químicos entre una célula que las produce y otra u otras capaces de recibir el mensaje. Esto implica la presencia de estructuras que participan en la síntesis de esa sustancia en la célula emisora y de un elemento receptor especializado para decodificar el mensaje encerrado en la molécula.
COMUNICACIÓN AUTOCRINOS
En los sistemas de comunicación autocrinos, el mediador liberado al líquido intersticial actúa sobre receptores ubicados en la misma célula de origen. Este mecanismo autorregula las funciones celulares, siendo un ejemplo de retroalimentación.
En estos sistemas paracrinos, la molécula de comunicación llega a través del líquido intersticial a las células vecinas y modifica su función, en estos casos el mediador es captado y liberado con rapidez lo que produce una respuesta local, un ejemplo de este tipo de comunicación es la regulación de la secreción de insulina y glucagón por parte de la somatostatina en el islote pancreático.
A diferencia de los anteriores, este mecanismo se caracteriza porque la molécula de comunicación que es la hormona pasa a la sangre para alcanzar células muy distantes del organismo. La selectividad del mensaje está dada por la presencia de receptores específicos para esa molécula en la célula blanco. .
CICLO DE ACCIÓN HORMONAL
Se denomina así a las diferentes etapas que transcurren para que se produzca la comunicación mediada por hormonas, y este es un proceso cíclico.
Este ciclo comienza con una señal, que es por lo general un cambio en el medio interno o externo, cuando esta señal alcanza determinada intensidad se convierte en un estímulo, que actúa sobre una célula especializada específica.
Esto desencadena la síntesis y liberación de la hormona, que es transportada por la sangre y reconocida por un receptor que se encuentra en las células dianas.
En estas células se produce una modificación de su metabolismo que conlleva a una respuesta que contrarresta el estímulo inicial. La hormona tiene una vida media corta ya que el organismo posee mecanismos para inactivarla y eliminarla.
ESPECIFICIDAD DE LAS HORMONAS
En el ciclo que acabamos de estudiar se ponen de manifiesto tres tipos de especificidades:
La primera está dada por la especificidad de las células que las sintetizan. Esta consiste en que las hormonas son producidas por células especializadas, que responden a estímulos específicos.
Existe además especificidad en relación con la célula diana, ya que las hormonas no actúan sobre cualquier tipo de célula, sino sobre las que tienen receptores específicos para ellas, que son las denominadas células diana.
Y la especificidad de la respuesta debido a que las hormonas producen respuestas específicas en cada tejido sobre el que actúan, lo que depende de la especialización celular, dada por su dotación enzimática.
RECEPTORES HORMONALES
Para que la célula reconozca la hormona, es necesaria la presencia de los receptores.
La cantidad que existe de cada uno de ellos en una célula es muy pequeña, correspondiendo a menos del 0,01 % de la masa celular.
Los receptores son proteínas que tienen un sitio específico por el cual se une la señal o ligando, esta unión desencadena un cambio en una parte del receptor que produce modificación sobre:
El paso de iones a través de un canal iónico.
La actividad catalítica de enzimas.
La transcripción de determinados genes.
Estas modificaciones producen una respuesta en la célula, que es la regulación de un proceso ya existente.
Los receptores hormonales se dividen por su localización celular en dos grupos, los de membrana plasmática y los intracelulares.
Esta localización guarda relación con las características estructurales de las hormonas y su mecanismo de acción:
RECEPTORES DE MEMBRANA
Los receptores de membrana se unen a hormonas polares y de elevado peso molecular que no pueden atravesar la membrana plasmática, por lo que ejercen sus efectos reguladores utilizando el mecanismo de acción hormonal del segundo mensajero. Su característica más notable es que predomina la modificación de la actividad enzimática, con poca modificación de la concentración de las enzimas.
Ejemplos de hormonas que se unen a receptores de membrana son la insulina y el glucagón.
Son proteínas o glicoproteínas transmembranales, que tienen tres dominios, uno externo a la membrana, por el que se une al ligando u hormona, otro que atraviesa la membrana, denominado dominio transmembranal y el tercero citoplasmático, que es por el que se lleva a cabo la acción del receptor.
El dominio transmembranal está constituido por una estructura en alfa hélice, cuyos aminoácidos tienen cadenas laterales hidrofóbicas, lo que les permite mantenerse en contacto con la matriz lipídica apolar de la membrana.
Hay que señalar que estos receptores no ocupan posiciones fijas en la membrana, sino que pueden desplazarse a lo largo de la bicapa, para interactuar con proteínas específicas.
También, en algunos casos se asocian dos receptores entre sí, haciendo posible acciones enzimáticas, como por ejemplo la fosforilación del dominio citoplasmático.
Veamos otra representación de un receptor de membrana.
En esta imagen observamos la forma tridimensional de un receptor de membrana.
En el dominio extracelular se ha unido ya a la hormona para la cual es específico, mientras que en el dominio citoplasmático está asociado a una proteína que participa en la transducción de la señal.
Veamos a continuación como se efectúa el mecanismo de acción hormonal del segundo mensajero.
MECANISMO DEL SEGUNDO MENSAJERO DEL RECEPTOR DE MENBRANA
En este caso la hormona, considerada como primer mensajero, se une al receptor en el dominio extracelular, provocando un cambio de conformación del mismo que lo hace tener afinidad por la proteína G, que se encuentra en el lado citoplasmático de la membrana.
La proteína G a su vez activa a la enzima adenil ciclasa, que transforma el ATP en AMP cíclico.
Este AMPc difunde por el citoplasma, y se le considera segundo mensajero.
El AMPc se une a las subunidades reguladoras de la proteína quinaza.
Es necesario aclarar que la proteína quinaza posee 4 subunidades, dos catalíticas y dos reguladoras que cuando se encuentran unidas, la enzima es inactiva.
La unión del AMP cíclico a las subunidades reguladoras hace que se separen y activen sus subunidades catalíticas, que son las que producen la fosforilación de otras enzimas,
modificando su actividad y provocando una respuesta metabólica.
RECEPTORES INTRACELULARES
Los receptores intracelulares localizados en el citoplasma o el núcleo se unen a hormonas apolares, que por su estructura y solubilidad pueden atravesar la membrana plasmática. Estas hormonas actúan a través del mecanismo de inducción de la síntesis proteica, por tanto modifican la cantidad de las enzimas presentes en las células para producir una respuesta metabólica. Este es el caso de las esteroideas y sus derivados y las hormonas tiroideas.
MECANISMO DE INDUCCION ENZIMATICA
Como ya se ha dicho, este mecanismo es utilizado por hormonas apolares, que como se observa atraviesan la membrana plasmática y se unen al receptor intracelular, formando el complejo hormona receptor.
Este viaja al núcleo, donde interacciona con el ADN nuclear, regulando la transcripción y en consecuencia la síntesis proteica.
Esto modifica la cantidad de enzimas, provocando la regulación del metabolismo celular.
CONCLUCIONES
Existe una estrecha relación de los sistemas nervioso y endocrino para la regulación de las funciones vitales.
Las hormonas tienen un ciclo general de acción, donde se dan tres tipos de especificidades:
La de la célula que la secreta.
La de la célula diana.
Y la de la respuesta metabólica.
La localización del receptor determina el mecanismo de acción de la hormona.
Las hormonas cuyos receptores se localizan en la membrana plasmática actúan por mecanismo de segundos mensajeros.
Las hormonas cuyos receptores son intracelulares actúan por el mecanismo de inducción de la síntesis proteica.
Las hormonas que actúan por el mecanismo de segundos mensajeros, modifican la actividad de las enzimas, mientras que las que actúan por inducción enzimática, modifican su cantidad.
Las hormonas producidas por las glándulas o células endocrinas ejercen sus acciones generales sobre el metabolismo activando procesos de degradación hasta los componentes más simples de las grasas, proteínas y glúcidos presentes en la dieta o también activando procesos biosintéticos en diferentes tejidos a partir de sus precursores.
SEMANA 1 (A.O. 2)
METABOLISMO DE LOS GLUCIDOS
En la diapositiva que están observando se relacionan los principales glúcidos de la dieta. Debido a la abundancia de estos nutrientes en una alimentación normal, su metabolismo aporta la mayor cantidad de energía diaria.
La glucosa es el componente fundamental de todos ellos.
El almidón, el glucógeno y la celulosa son homopolisacáridos constituidos por glucosa, abundantes en alimentos como la harina de maíz y de trigo, el arroz y los vegetales entre otros.
Se recomienda la ingestión de polisacáridos en lugar de azúcares refinados, ya que su absorción intestinal es más lenta y además el consumo de fibras no digeribles como la celulosa y otros polisacáridos, que aunque no se digieren y por lo tanto no se absorben, aumentan el bolo fecal, disminuyendo la incidencia de enfermedades del colon y también la absorción de colesterol, lo que disminuye su concentración plasmática.
INCORPORACIÓN INTRACELULAR DE LA GLUCOSA
La glucosa se incorpora a las células mediante transporte facilitado, en el que participan proteínas transportadoras específicas, las proteínas transmembranales GLUT 1 a la GLUT 5.
Es de interés que conozcan que la proteína transportadora que se encuentra en los tejidos muscular y adiposo es la GLUT 4; está incorporada a la membrana de vesículas intracelulares y pasa a formar parte de la membrana plasmática al fusionarse con la misma en presencia de insulina.
Esto explica la necesidad de la insulina para la entrada de la glucosa a estas células y su importante papel en el control de la glicemia.
También explica que el resto de los tejidos no necesiten de insulina para la entrada de la glucosa.
FOSFORILACIÓN INICIAL DE LOS MONOSACÁRIDOS
Después de incorporada a las células, la primera reacción que experimentan los monosacáridos es su fosforilación inicial, catalizada por enzimas denominadas fosfotransferasas, en presencia de ATP como donador del grupo fosfato.
Existen varias fosfotransferasas, con especificidad distinta para el sustrato y para el tipo de enlace que forman.
Un ejemplo de ellas es la hexoquinasa, que se encuentra en todos los tejidos y cataliza la fosforilación de varias hexosas como la glucosa, la manosa, la galactosa y la fructosa, aunque su acción mas importante es la transformación de la glucosa en glucosa 6 fosfato; la hexoquinasa es inhibida por el producto de su acción, es decir por la glucosa 6 fosfato.
La alta afinidad de la hexoquinasa cerebral por la glucosa, permite que este órgano incorpore glucosa para su fosforilación, aún cuando ésta se encuentre en muy bajas concentraciones sanguíneas.

IMPORTANCIA DE LA FOSFORILACIÓN INICIAL DE LOS MONOSACÁRIDOS
Son los mismos:
Una vez fosforilados no pueden salir de la célula.
Son metabólicamente más activos.
Tienen un potencial energético mas elevado y
Son sustratos obligados para la mayoría de las enzimas de las diferentes vías metabólicas en las que participan.
Para LEER:
La importancia de la fosforilación inicial es que para que la glucosa u otro monosacárido, pueda seguir cualquier vía metabólica debe permanecer dentro de la célula, ya que una vez fosforilados, no son reconocidos por su transportador, además de ser metabólicamente más activos y poseer un potencial energético más elevado.
(TIENEN QUE SALIR LAS TRES PRIMERAS)
Una vez fosforilada la glucosa puede seguir diferentes vías metabólicas en dependencia de las necesidades del organismo, ya sea la síntesis de glucógeno después de una dieta abundante en glúcidos o la vía glicolítica cuando se necesita energía metabólica, por ejemplo para el ejercicio físico.
(SALE LA CUARTA)
EL GLUCÓGENO COMO RESERVA ENERGÉTICA
La reserva energética constituye una ventaja importante para la supervivencia. Disponer de ella determina que podamos alimentarnos de forma discontinua, y utilizarla cuando sea necesario.
El compuesto glucídico que cumple con esta función de almacén de energía en los animales es el glucógeno, este es capaz de conservar aproximadamente 600 Kcal. en el hígado humano aún después del ayuno de una noche.
Es necesario recordar que el glucógeno es un homopolisacárido que tiene como precursor a la glucosa, se almacena en el hígado y en el músculo en forma de inclusiones citoplasmáticas denominadas gránulos de glucógeno.
VENTAJAS DEL ALMACENAMIENTO DE GLUCOSA EN FORMA DE GLUCÓGENO
Esta forma de almacenamiento tiene gran importancia biológica ya que:
Las moléculas de glucógeno son grandes, no difunden y por tanto disminuye la presión osmótica, lo que favorece su almacenamiento hepático.
Su estructura ramificada favorece su mayor empaquetamiento y por tanto que se almacene mayor cantidad de energía en un menor volumen.
Las ramificaciones aportan mayor cantidad de extremos reductores los cuales constituyen el sitio de acción para las principales enzimas que lo metabolizan.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA GLUCOGÉNESIS
La glucogénesis es el proceso de síntesis de glucógeno a partir de la glucosa 6 fosfato. En la diapositiva pueden observar sus características generales, esta ocurre en el citoplasma de todas las células del organismo pero es especialmente relevante en el hígado y en los músculos.
Se lleva a cabo por adición secuencial de moléculas de glucosa, es decir es un proceso gradual.
Los precursores deben estar en forma activada, en este caso la glucosa debe convertirse en UDP glucosa, que es la donadora de residuos glucosilo.
La síntesis esta acoplada a la hidrólisis del pirofosfato.
GLUCOGÉNESIS REACCIÓN DE LA FOSFOGLUCOMUTASA
¿Cómo ocurre este proceso?
La glucosa 6 fosfato producto de la fosforilación inicial, por acción de la enzima fosfoglucomutasa, se convierte en glucosa 1 fosfato.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA GLUCOGÉNESIS
La glucosa 1 fosfato reacciona posteriormente con el UTP para formar UDP glucosa más pirofosfato, esta reacción es catalizada por la enzima glucosa 1 fosfato uridil transferasa.
La hidrólisis posterior del pirofosfato por una pirofosfatasa favorece energéticamente el proceso.
LA PROTEÍNA GLUCOGENINA EN LA SÍNTESIS DE GLUCÓGENO
En la síntesis de glucógeno intervienen varias enzimas pero la más importante es la glucógeno sintetasa capaz de alargar una cadena preexistente que tenga al menos 7 moléculas de glucosa; es por esto que para comenzar la síntesis del glucógeno hace falta la proteína glucogenina que funciona como primer o cebador aportando el extremo a partir del cual comienza su acción la glucógeno sintetasa. Esta proteína se separa solo después que el gránulo de glucógeno ha alcanzado determinado tamaño.
ACCIÓN DE LA GLUCÓGENO SINTETASA
En esta diapositiva se representa la formación de los enlaces alfa 1-4 glicosídicos
por la acción de la enzima glucógeno sintetasa.
ACCIÓN DE LA GLUCÓGENO SINTETASA
Observa como se va alargando la molécula de glucógeno por la adición de residuos de glucosa.
ACCIÓN DE LA ENZIMA RAMIFICANTE
Este polisacárido es ramificado y se precisa de otra enzima, cuya actividad consiste en transferir un oligosacárido de unas 6 a 7 unidades de glucosa, desde el extremo 4 de la hebra en crecimiento hacia un resto de glucosa mediante un enlace glicosídico alfa 1-6. Esta recibe el nombre de enzima ramificante.
Su acción facilita la actividad de la glucógeno sintetasa pues le aporta los extremos 4 no reductores necesarios para la misma. Al mismo tiempo la acción de la sintetasa facilita la de la ramificante pues al alargarse la hebra esta puede obtener el oligosacárido necesario para transferirlo.
ACCIÓN DE LA ENZIMA GLUCÓGENO FOSFORILASA
La glucogenolisis es el proceso de degradación del glucógeno. En la diapositiva se muestra la acción de la enzima glucógeno fosforilasa, que es la enzima fundamental de este proceso, actúa rompiendo los enlaces alfa 1-4 glucosídicos en cada uno de los múltiples extremos reductores del polisacárido.
Observe que su acción se detiene cuando faltan 4 residuos de glucosa para llegar al punto de ramificación.
ACCIÓN DE LA ENZIMA DESRAMIFICANTE
La glucógeno fosforilasa no actúa sobre los enlaces alfa 1-6 presentes en los puntos de ramificación del glucógeno, por lo cual no es capaz de provocar su degradación completa, su acción se detiene 4 residuos de glucosa antes de alcanzar un punto de ramificación, es preciso entonces la acción de otra enzima denominada desramificante, que es la que actúa sobre este tipo de enlace, de manera que es la acción concertada de ambas enzimas la que produce la degradación completa del glucógeno.
Como producto principal se obtiene glucosa 1 fosfato que por acción de la fosfoglucomutasa se convierte en glucosa 6 fosfato.
ENZIMAS QUE PARTICIPAN EN LA GLUCOGENOLISIS
A modo de resumen podemos plantear que en la glucogenolisis participan dos enzimas:
La glucógeno fosforilasa, que cataliza la fosforolisis de los enlaces alfa 1-4 glicosídicos y la enzima desramificante, que elimina las ramificaciones por los enlaces alfa 1-6 glicosídicos.
REGULACIÓN DE LA GLUCOGÉNESIS Y LA GLUCOGENOLISIS
La regulación del metabolismo del glucógeno se ejecuta a través de las dos enzimas; la glucógeno sintetasa que participa en su síntesis, y la glucógeno fosforilasa en la degradación.
La glucógeno sintetasa tiene dos formas:
Glucógeno sintetasa I (independiente de la presencia de glucosa 6 fosfato para su acción), que no está fosforilada y es activa, y la glucógeno sintetasa D (dependiente de la presencia de glucosa 6 fosfato para su acción), que está fosforilada y es menos activa.
La otra enzima, la glucógeno fosforilasa, también tiene dos formas:
Glucógeno fosforilasa b, menos activa, que no está fosforilada y la glucógeno fosforilasa a, activa, que está fosforilada.
Tanto la glucógeno sintetasa como la glucógeno fosforilasa se regulan por el mecanismo de modificación covalente estudiado en el primer trimestre.
Las hormonas adrenalina y glucagón activan las proteín quinazas que fosforilan ambas enzimas, provocando activación de la glucógeno fosforilasa, estimulando la degradación del glucógeno; mientras que la glucógeno sintetasa disminuye su actividad, lo que inhibe la síntesis de glucógeno.
La hormona insulina provoca la desfosforilación de las enzimas, en consecuencia la glucógeno fosforilasa se hace menos activa, y la glucógeno sintetasa se activa, lo que favorece la síntesis de glucógeno.
Es decir que hormonas como la adrenalina y el glucagón favorecen la degradación del glucógeno, mientras que la insulina estimula su síntesis.
REGULACIÓN DE LA GLUCOGÉNESIS Y LA GLUCOGENOLISIS
La importancia biológica del glucógeno hepático y el muscular es diferente.
El glucógeno hepático mantiene la concentración de glucosa en sangre en los períodos interalimentarios. Esto es posible ya que en el hígado existe la enzima glucosa 6 fosfatasa que hidroliza la glucosa 6 fosfato y la convierte en glucosa libre, que sale del hígado para mantener la glicemia, mientras que el glucógeno muscular, se utiliza como fuente de energía para la contracción ya que el músculo carece de dicha enzima.
El hígado puede almacenar hasta el 10 por ciento de su peso seco, mientras que el músculo solo puede almacenar un 1 ó 2 por ciento, sin embargo dada la cantidad de masa muscular total del organismo, se almacena mayor cantidad en los músculos.
REACCIÓN DE LA GLUCOSA 6 FOSFATASA
Para que la glucosa pueda pasar a la sangre tiene que perder su grupo fosfato.
En el hígado, el riñón y el intestino, existe una enzima que cataliza la separación del grupo fosfato, la glucosa 6 fosfatasa.
GLUCOGENOSIS
Existen enfermedades por alteraciones en el metabolismo del glucógeno, entre las que se encuentran las glucogenosis, se conocen más de doce tipos y la mayoría de ellas afectan el hígado, pero pueden afectar también músculo y corazón.
La más común es la Glucogenosis tipo I o enfermedad de Von Gierke, que es causada por el déficit de la enzima glucosa 6 fosfatasa hepática. Esta enfermedad se trasmite de forma autosómica recesiva, las manifestaciones clínicas incluyen, entre otras, hipoglicemia, ya que la ausencia de la glucosa 6 fosfatasa impide que la glucosa salga del hígado para mantener la glicemia, aumento de volumen del hígado, acidemia láctica, hiperuricemia y gota. Deben profundizar en su libro de texto acerca de las consecuencias de esta enfermedad, así como en los otros tipos de glucogenosis.
GLICÓLISIS
A continuación estudiaremos otra vía metabólica de gran importancia, la glicólisis, también conocida como vía de Embden-Meyerhof-Parnas.
La glicólisis es el proceso mediante el cual la glucosa se degrada hasta ácido pirúvico.
Es un proceso catabólico que aporta al organismo energía y se lleva a cabo en el citoplasma soluble de las células de la mayoría de los tejidos.
ETAPAS DE LA GLUCÓLISIS
Ocurre en dos etapas:
Una primera etapa desde glucosa hasta las dos triosas fosfatadas.
Y una segunda etapa desde el 3 fosfogliceraldehído hasta el ácido pirúvico.
Veamos a continuación las reacciones de la primera etapa.
REACCIÓN DE LA GLUCOSA FOSFATO ISOMERASA
Esta enzima cataliza la conversión de la glucosa 6 fosfato en fructosa 6 fosfato.
REACCIÓN DE LA FOSFOFRUCTOQUINASA
La reacción donde se forma fructosa 1-6 bisfosfato, es irreversible, catalizada por la enzima fosfofructoquinasa que participa en la regulación de la vía, esta es una enzima alostérica, que tiene como efectores positivos o activadores al AMP, a la fructosa 2, 6 bisfosfato y al fosfato, y como efectores alostéricos negativos o inhibidores al ATP y al ácido cítrico, también bajos valores de pH pueden inhibir la enzima.
REACCIÓN DE LA ALDOLASA
La primera etapa termina con la formación de las dos triosas fosfatadas, que pueden interconvertirse y el equilibrio se desplaza en dependencia de la intensidad de la glicólisis.
Observa que la enzima aldolasa divide la fructosa 1-6 bisfosfato en dos triosas: el fosfato de dihidroxiacetona y el 3 fosfo gliceraldehído.
Ambos compuestos son interconvertibles mediante la acción de otra enzima.
Si hay necesidad de energía, el fosfato de dihidroxiacetona se convierte en 3 fosfo gliceraldehído, que sigue la glicólisis, mientras que si hay suficiente energía, se desplaza hacia la formación de fosfodihidroxiacetona, que se dirige hacia la síntesis de triacilglicéridos.
REACCIÓN DE LA ENZIMA 3 P GLICERALDEHÍDO DESHIDROGENASA
En la primera reacción ocurre una oxidación catalizada por la enzima 3 fosfogliceraldehído deshidrogenasa que tiene como cofactor al NAD oxidado.
Observen que el ácido1-3 difosfoglicérico, posee un enlace rico en energía, que se aprovecha en la reacción siguiente en la síntesis de ATP, este proceso se denomina fosforilación a nivel de sustrato, que no es mas que la formación de ATP o equivalentes a partir de la energía liberada directamente de un sustrato.
REACCIÓN DE LA GLICEROQUINASA
Como se observa en la diapositiva, en esta reacción se convierte el ácido 1-3 bisfosfoglicérico en ácido 3 fosfoglicérico, catalizada por la enzima gliceroquinasa.
En esta reacción ocurre una fosforilación a nivel de sustrato.
REACCIÓN DE LA PIRÚVICO QUINASA
La última reacción de la glicólisis es la formación de acido pirúvico a partir del ácido fosfoenol pirúvico, reacción irreversible catalizada por la enzima pirúvico quinaza, donde se sintetiza una molécula de ATP por el mecanismo de fosforilación a nivel de sustrato.
En su estudio independiente deben precisar de las reacciones de la glicólisis; en aquellas que se consume ATP, en las oxidativas porque se reducen cofactores que posteriormente pasaran a la respiración celular donde se sintetiza ATP, al igual que en las que ocurre fosforilación a nivel de sustrato; ello les ayudará a comprender con más facilidad el balance energético.
Así mismo deben puntualizar las reacciones irreversibles porque este conocimiento facilitará la comprensión de la gluconeogénesis, proceso que estudiaremos mas adelante.
DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL ÁCIDO PIRÚVICO
En caso de que existan condiciones aeróbicas el ácido pirúvico se descarboxila y se convierte en acetil coenzima A que va hacia la respiración celular.
GLICÓLISIS ANAERÓBICA REACCIÓN DE LA DESHIDROGENASA LÁCTICA
Si existen condiciones de anaerobiosis el ácido pirúvico se convierte en ácido láctico, con lo cual el rendimiento energético de la vía es menor, como estudiaremos posteriormente.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA VÍA GLUCOLÍTICA
Se produce mediante cambios graduales.
Ocurre en el citoplasma soluble.
Se produce una degradación parcial.
Los metabolitos intermediarios están fosforilados.
RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE LA GLICÓLISIS
El rendimiento energético de la vía glicolítica depende de las condiciones en que se efectúa;
en la glicólisis aeróbica se obtienen 7 ATP, mientras que en la anaeróbica se obtienen solamente 2 ATP, debido a que los dos NAD reducidos que se obtienen en la reacción catalizada por la enzima 3 fosfogliceraldehído deshidrogenasa, en la glicólisis anaeróbica no pueden incorporarse a la respiración celular, que como se observa en la diapositiva, aportan 5 ATP.
RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE LA OXIDACIÓN TOTAL DE LA GLUCOSA
En la oxidación total de la glucosa hasta dióxido de carbono y agua, participan la glicólisis aeróbica, la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico y el ciclo de Krebs.
Deben notar que el alto rendimiento energético guarda relación con el hecho de que la glucosa (hexosa), se divide en la vía glicolítica en dos triosas, por lo cual se multiplica por dos la energía obtenida a partir de dicha etapa de la vía.
RESUMEN DE LA GLICÓLISIS
Es muy importante que precises en los aspectos esenciales de la glicólisis:
Su metabolito inicial es la glucosa.
Su metabolito final en presencia de oxígeno (glicólisis aeróbica) es el ácido pirúvico, pero en ausencia de oxígeno (glicólisis anaeróbica) es el ácido láctico.
La enzima reguladora en ambas condiciones es la fosfofructoquinasa 1.
Su localización celular es el citoplasma soluble, mientras que se localiza en todos los tejidos.
LA GLUCONEOGÉNESIS
La gluconeogénesis es un proceso de síntesis de glucosa a partir de compuestos no glucídicos. Sus metabolitos iniciales o precursores son los aminoácidos, el ácido láctico, el glicerol y cualquiera de los metabolitos intermediarios del ciclo de Krebs.
Solamente se realiza en el hígado, específicamente en el citoplasma y la matriz mitocondrial.
Tiene gran importancia biológica ya que en estado de ayuno el organismo puede sintetizar glucosa a partir de sustancias de las cuales dispone con relativa facilidad, y reutilizar el ácido láctico producido por una actividad física intensa.
La mayoría de las reacciones de la gluconeogénesis son catalizadas por las mismas enzimas de la glicólisis con excepción de las reacciones irreversibles que son:
De glucosa a glucosa 6 fosfato.
De fructosa a fructosa 1-6 bisfosfato.
De ácido fosfoenol pirúvico a ácido pirúvico.
Estas reacciones son sustituidas por rodeos metabólicos, que debes estudiar en tu libro de texto.
En la diapositiva se observa el rodeo metabólico correspondiente a la transformación de fructosa a fructosa 1-6 bisfosfato, por la importancia que tienen las enzimas que catalizan estas reacciones en la regulación de la glicólisis y la gluconeogénesis.
REGULACIÓN DE LA GLICÓLISIS Y LA GLUCONEOGÉNESIS
Los sitios de regulación de ambos procesos son esencialmente los mismos, coinciden con los pasos irreversibles y por ende están catalizados por enzimas diferentes, ello contribuye a la eficacia del proceso ya que existe una respuesta contraria ante un mismo estímulo.
En la regulación intervienen también mecanismos covalentes dependientes de hormonas, así el glucagón en el hígado inhibe la glicólisis y activa la gluconeogenesis, efecto contrario realiza la insulina.
Ambos procesos resultan regulados por el nivel energético de la célula y por la concentración de metabolitos como el citrato, así elevados niveles de ATP inhiben la fosfofructoquinasa 1 y por tanto disminuyen la glicólisis, por otro lado estimulan a la bisfosfofructofosfatasa 1 activando la gluconeogénesis, es decir altos niveles de ATP inhiben la glicólisis y activan la gluconeogenesis.
Efecto contrario realiza una concentración elevada de ADP.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL METABOLISMO DE LAS HEXOSAS
Se incorporan a la vía glicolítica mediante reacciones particulares que sólo difieren en la formación de las dos triosas fosfatadas.
Sufren transformaciones similares luego de su incorporación a la vía glicolítica.
Similar rendimiento energético.
Existen otras vías a través de las cuales otras hexosas como la fructosa, la manosa y la galactosa pueden convertirse en alguno de los metabolitos intermediarios de la vía glicolítica y por tanto continuar en la misma hasta su degradación.
En esta diapositiva se resumen las características generales del metabolismo de estas hexosas.
INCORPORACIÓN DE LA GALACTOSA A LA GLICÓLISIS
En el caso particular de la galactosa, intervienen dos enzimas, la primera de ellas, la galactoquinasa la convierte en galactosa 1 fosfato.
Y la segunda, catalizada por la galactosa 1 fosfato uridil transferasa, la convierte en glucosa 1 fosfato.
Cuando se presenta deficiencia en una de estas enzimas se produce una enfermedad denominada galactosemia.
GALACTOSEMIA
Deficiencia de galactosa 1 P uridil
transferasa.
Es una enfermedad grave.
Presenta cataratas, retraso mental, aminoaciduria.
Hepatomegalia e ictericia.
Se acumula galactosa 1 P, que es tóxico para el hígado y SNC.
Si la deficiencia es de la enzima galactosa 1 fosfato uridil transferasa se produce la galactosemia clásica, cuyas manifestaciones clínicas son: cataratas, retraso mental, hepatomegalia, y subíctero.
La galactosemia producida por deficiencia de la enzima galactoquinasa, es menos frecuente y debes estudiarla por tu libro de texto.
El cuadro clínico de estos pacientes mejora si se les elimina de la dieta la galactosa. El azúcar de la leche materna, la lactosa, esta compuesta por glucosa y galactosa, por lo que a estos pacientes se le suspende la misma.
CICLO DE LAS PENTOSAS
A continuación estudiaremos otra vía metabólica de la glucosa denominada ciclo de las pentosas.
Es también llamada vía de oxidación directa de la glucosa y vía del fosfogluconato.
Consta de dos etapas, una oxidativa y otra no oxidativa.
La oxidativa va de glucosa 6 fosfato a ribulosa 5 fosfato.
La no oxidativa es de ribulosa 5 fosfato a fructosa 6 fosfato, que puede convertirse en glucosa 6 fosfato y de esta manera se conforma un ciclo. Esta etapa se caracteriza por una serie de reacciones de interconversión de monosacáridos.
FASE OXIDATIVA DEL CICLO DE LAS PENTOSAS
En la diapositiva se observa la fase oxidativa del ciclo, destacándose la formación de NADPH.H+, que se utiliza en procesos biosintéticos.
IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL CICLO DE LAS PENTOSAS
El ciclo de las pentosas tiene gran importancia biológica como fuente de energía en forma de NADPH.H+ en algunos tejidos como el eritrocito, el tejido adiposo y el cristalino.
La ribosa 5 fosfato se utiliza para la síntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos y además permite la interconversión de monosacáridos de diferente número de átomos de carbono para su incorporación al metabolismo.
DESTINOS METABÓLICOS DE LA GLUCOSA 6 P
Como habrás podido darte cuenta la glucosa 6 fosfato, es un compuesto central en el metabolismo de los glúcidos, ya que participa en la integración de muchas de sus vías, constituyendo un ejemplo clásico de metabolito de encrucijada, lo que puedes observar en el esquema que te mostramos.
Una vez fosforilada la glucosa puede seguir diferentes vías metabólicas en dependencia de las necesidades del organismo, así puede ir a la síntesis de glucógeno después de una dieta abundante en glúcidos o puede seguir la vía glicolítica cuando se necesita energía metabólica por ejemplo para el ejercicio físico.
En algunos tejidos se incorpora al ciclo de las pentosas y en el hígado puede desfosforilarse para salir a la sangre y mantener la glicemia.
CONCLUCIONES.
En condiciones normales los glúcidos constituyen la principal fuente de energía en el hombre.
La fosforilación inicial de la glucosa tiene un gran significado metabólico, ya que permite su permanencia dentro de las células para poder incorporarse a diferentes vías metabólicas.
El almacenamiento de glucosa en forma de glucógeno, es una forma superior de supervivencia ya que permite reservar la energía para cuando es necesaria para la célula.
La significación biológica del glucógeno hepático y muscular es diferente, el primero sirve para el mantenimiento de la glicemia, mientras que el segundo es reserva inmediata para la contracción muscular.
La glicólisis es una vía central del metabolismo de los glúcidos, y constituye una importante fuente de energía para la célula, aunque en algunos tejidos resulta importante el ciclo de las pentosas.
La gluconeogénesis, es importante en situaciones como el ayuno donde el organismo necesita obtener glucosa, ya que la misma se forma a partir de precursores de los cuales puede disponer con relativa facilidad.
El déficit de algunas de las enzimas de las diferentes vías metabólicas de los glúcidos provoca enfermedades como la galactosemia.
90
La obesidad constituye un problema de salud y a la vez un factor de riesgo de diferentes patologías; en la misma pueden influir factores genéticos, neurógenos, psicógenos, hormonales y metabólicos, siendo dentro de estos últimos el metabolismo de los lípidos uno de los más afectados. Las vías metabólicas de los lípidos serán el motivo de nuestra próxima actividad orientadora.
SEMANA 2 (A.O. 3)
Metabolismo de los triacilglicéridos
LIPOGÉNESIS
La lipogénesis es el proceso de síntesis de los triacilglicéridos.
En la diapositiva se muestra la estructura de un triacilglicérido, formado por una molécula de glicerina a la que se le esterifican tres moléculas de ácidos grasos.
Estos lípidos cumplen la función de almacenamiento de energía, lo que es posible por sus características estructurales, como el carácter hidrofóbico, que permite que se almacenen en forma compacta y anhidra en el tejido adiposo y por el alto rendimiento energético que tienen sus constituyentes principales, los ácidos grasos cuando se degradan.
En la síntesis de los triacilglicéridos participan precursores lipídicos como los ácidos grasos y el glicerol y no lipídicos como los glúcidos y los aminoácidos, obtenidos de la dieta.
PRECURSORES DE LA LIPOGÉNESIS
LIPIDICOS ácidos grasos y el glicerol
NO LIPIDICOS glúcidos y aminoácidos
Ambos tipos de precursores pueden incorporarse a la lipogénesis mediante su transformación previa en acetil CoA y en el caso de los glúcidos pueden hacerlo además a través del glicerofosfato proveniente de la fosfodihidroxiacetona.
PRECURSORES INMEDIATOS DE LA LIPOGÉNESIS
Los precursores para la síntesis de los triacilglicéridos tienen que previamente activarse.
La forma activa de los ácidos grasos es la acetil CoA y la forma activa del glicerol es el glicerol 3 fosfato. Ambos son los precursores inmediatos de la lipogénesis; este proceso consta de dos etapas, la síntesis de ácidos grasos y la síntesis de triacilglicéridos a partir de sus precursores ya formados.
SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
Acetil CoA
Tejido adiposo Citoplasma soluble
e hígado
Ácido palmítico
Alargamiento y desaturación microsomal.
Ácidos grasos insaturados
Comenzaremos por el estudio de la síntesis de ácidos grasos.
En la misma se sintetiza ácido palmítico, a partir de acetil CoA. Este proceso se localiza en el citoplasma.
Los otros tipos de ácidos grasos se forman en procesos complementarios de alargamiento y desaturación microsomal, a partir del ácido palmítico.
TRANSPORTE DE ACETIL CoA AL CITOPLASMA
La acetil CoA que se utiliza en la biosíntesis de ácidos grasos se forma fundamentalmente a partir de la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, que ocurre en las mitocondrias y como ya conocen la membrana interna de la misma es impermeable a este compuesto por lo que se requiere de mecanismos de transporte de la acetil CoA de la mitocondria al citoplasma que es donde ocurre la síntesis de ácidos grasos.
Existen varios mecanismos, pero el más importante cuantitativamente es el que utiliza el ácido cítrico como mediador.
El acetil CoA reacciona en la matriz mitocondrial con el ácido oxalacético, formando el ácido cítrico por la acción de la citrato sintetasa.
Esta constituye la primera reacción del ciclo de Krebs.
TRANSPORTE DE ACETIL CoA AL CITOPLASMA
La acetil CoA que se utiliza en la biosíntesis de ácidos grasos se forma fundamentalmente a partir de la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, que ocurre en las mitocondrias y como ya conocen la membrana interna de la misma es impermeable a este compuesto por lo que se requiere de mecanismos de transporte de la acetil CoA de la mitocondria al citoplasma que es donde ocurre la síntesis de ácidos grasos.
Existen varios mecanismos, pero el más importante cuantitativamente es el que utiliza el ácido cítrico como mediador.
El acetil CoA reacciona en la matriz mitocondrial con el ácido oxalacético, formando el ácido cítrico por la acción de la citrato sintetasa.
Esta constituye la primera reacción del ciclo de Krebs.
ETAPAS DE LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
La síntesis de ácidos grasos ocurre en dos etapas:
Conversión de acetil CoA en malonil CoA, catalizada por la enzima acetil CoA carboxilasa.
Formación de ácido palmítico a partir de malonil CoA por la acción de la enzima ácido graso sintetasa.
REACCIÓN DE LA ACETIL CoA CARBOXILASA
Primera etapa.
La conversión de acetil CoA en malonil CoA es una reacción irreversible, constituye la etapa limitante de la biosíntesis de ácidos grasos y está sujeta a mecanismos de control.
En la reacción global que están observando la acetil CoA reacciona con el CO2 para formar malonil CoA con gasto de energía. Esta molécula está activada, incorporando a la estructura del ácido graso en formación dos átomos de carbono.
La enzima acetil CoA carboxilasa que cataliza esta reacción es una enzima multifuncional, está formada por dos subunidades idénticas cada una de las cuales es una cadena polipeptídica que tiene tres dominios catalíticos y un sitio alostérico.
Para su activación es necesaria su polimerización, el ácido cítrico es un activador alostérico que favorece esta polimerización, mientras que el palmitil CoA y otros acil CoA de cadena larga son inhibidores.
ESTRUCTURA DE LA SINTETASA DE ÁCIDOS GRASOS
El proceso de síntesis del ácido palmítico es catalizado por la ácido graso sintetasa, que es la mayor enzima multifuncional conocida, está constituida por dos subunidades idénticas que se disponen en sentido contrario, cada una de las cuales posee 7 centros activos o sitios catalíticos.
Además posee una proteína no enzimática denominada proteína transportadora de grupos acilos (PTA) que es esencial para que la sintetasa de ácidos grasos pueda realizar su acción.
los centros activos de la enzima están distribuidos en tres dominios:
En el primer dominio ocurre el alargamiento de la cadena del ácido graso, y en el segundo dominio las reacciones de reducción correspondientes. Finalmente, en el tercer dominio se libera el ácido palmítico sintetizado.
SINTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
Esto ocurre mediante una serie de reacciones que se repiten para la adición de fragmentos bicarbonados aportados por el malonil CoA al ácido graso en crecimiento, hasta la formación del palmitil PTA que mediante la tioesterasa es liberado como ácido palmítico.
REACCIÓN GENERAL DE LA SÍNTESIS DEL ÁCIDO PALMÍTICO
En la diapositiva se observa la reacción general de la síntesis del ácido palmítico.
En ella una molécula de acetil CoA y 7 de malonil CoA se condensan en reacciones sucesivas, en las que se liberan 7 carboxilos en forma de CO2, y se utilizan los hidrógenos aportados por el NADPH. El producto final es el ácido palmítico de 16 átomos de carbono.
Agregar subíndice para el CO2.
FUENTES DE NADPH.H+ PARA LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
Para sintetizar el ácido palmítico se requieren 14 moléculas de NADPH, las mismas provienen de dos fuentes fundamentales, que son:
El ciclo de las pentosas.
La reacción catalizada por la enzima málica. Ambas reacciones se localizan en el citosol. Es significativo desde el punto de vista funcional, que los tejidos donde el ciclo de las pentosas es muy activo como el hígado, el tejido adiposo, y la glándula mamaria durante la lactancia, son también especializados en la lipogénesis.
SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS ALARGAMIENTO
Se forma ácido Palmítico Se forman ácidos grasos de más de 16 átomos de carbono.
Se localiza en el citoplasma Se localiza en el retículo endoplasmático o mitocondrias.
Utiliza malonil CoA y NADPH.H+
En el proceso estudiado anteriormente, se forma solamente ácido palmítico que debe activarse a palmitil CoA antes de incorporarse al alargamiento, la desaturación o cualquier otro destino metabólico que conduzca a la formación de los otros tipos de ácidos grasos.
se observan las semejanzas y diferencias entre la biosíntesis de ácidos grasos y los procesos complementarios de alargamiento y desaturación.
El alargamiento ocurre en el retículo endoplasmático fundamentalmente, denominado alargamiento microsomal o en las mitocondrias.
La secuencia de reacciones en el alargamiento microsomal ocurre de manera semejante a la biosíntesis citoplasmática, la fuente de fragmentos bicarbonatos es el malonil CoA y los hidrógenos son aportados por el NADPH, sin embargo los compuestos intermediarios en lugar de estar unidos al PTA son activados y transportados por la CoA. El sistema catalítico lo constituyen 4 enzimas unidas al retículo endoplasmático denominado sistema microsomal de alargamiento o elongasa.
En el humano no se pueden sintetizar ácidos grasos que presenten insaturaciones entre los últimos 6 átomos de carbono, por ausencia de las enzimas requeridas. Estos son los llamados ácidos grasos esenciales que deben incorporarse a través de la dieta, ya que tienen gran importancia biológica.
IMPORTANCIA DE LOS ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES
CONSERVACIÓN DE LA FLUIDEZ DE LAS MEMBRANAS
REDUCCIÓN DEL COLESTEROL PLASMÁTICO
PRECURSORES DE PROSTAGLANDINAS, TROMBOXANOS Y LEUCOTRIENOS
Se observa la importancia de estos ácidos grasos esenciales por ejemplo el contenido de ácidos grasos insaturados de los fosfolípidos de las membranas es muy necesario para conservar su fluidez.
Proporción alta de ácidos grasos polinsaturados/saturados en la alimentación es un factor importante en la reducción del colesterol plasmático y por tanto en la prevención de las enfermedades cardiovasculares. Algunos son precursores de eicosanoides, compuestos de elevada actividad biológica constituidos por las Prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos.
ESQUEMA GENERAL
DE LA LIPOGÉNESIS
BIOSÍNTESIS
ÁCIDOS GRASOS DIETA FOSFATO
DEDIHIDROXIACETONA
ÁCIL CoA GLICEROL 3 FOSFATO
TRIACILGLICÉRIDOS
Hasta aquí hemos orientado el estudio de la síntesis de ácidos grasos, estos conjuntamente con los provenientes de la dieta, pueden incorporarse a la síntesis de triacilglicéridos.
Los precursores inmediatos de esta síntesis son el glicerol 3 fosfato y los ácidos grasos activados.
ACTIVACIÓN DEL GLICEROL EN LA SÍNTESIS DE TRIACILGLICÉRIDO.
En la diapositiva se observa la reacción catalizada por la enzima glicerofosfato deshidrogenasa, donde se sintetiza el L alfa glicerofosfato, forma activa del glicerol a partir de la fosfodihidroxiacetona proveniente de la glicólisis.
Hay que tener en cuenta que esta es la única forma de que dispone el tejido adiposo para obtener este precursor, por lo cual no puede sintetizar triacilglicéridos si no dispone de suficiente glucosa para mantener activa la vía glucolítica. Esta particularidad se ha utilizado en algunas dietas para disminuir la obesidad.
ACTIVACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS
La activación de los ácidos grasos consiste en su transformación en tioésteres de la coenzima A en reacción catalizada por las enzimas acil CoA sintetasas o tioquinasas, que utilizan ATP.
SÍNTESIS DE TRIACILGLICÉRIDOS
PRIMERA ETAPA
Una vez sintetizados los dos precursores, pasaremos a la síntesis de los triacilglicéridos.
La formación de los triacilglicéridos ocurre en 2 etapas, en la diapositiva observan la primera, donde se combinan 2 moléculas de acil CoA con el glicerol 3 fosfato para formar el ácido fosfatídico, esto ocurre en dos reacciones catalizadas por las enzimas glicerol 3 fosfato acil transferasa y la lisofosfátido acil transferasa.
SÍNTESIS DE TRIACILGLICÉRIDOS
SEGUNDA ETAPA
Ahora observamos la segunda etapa, donde el ácido fosfatídico es transformado por la fosfatídico fosfatasa en 1-2 diacil glicerol.
Finalmente una nueva molécula de acil CoA se esterifica con el diacil glicerol para formar un triacilglicérido, reacción catalizada por la diacilglicerol acil transferasa.
Este proceso es regulado fundamentalmente a nivel de la biosíntesis de ácidos grasos.
Los puntos principales de regulación son la acetil CoA carboxilasa y la sintetasa de ácidos grasos.
REGULACIÓN DE LA LIPOGÉNESIS
El aumento de fuentes carbonadas y un potencial energético elevado favorecen el proceso porque aumentan los niveles de ácido cítrico que es un activador de la acetil CoA carboxilasa.
La insulina estimula la fosfoproteín fosfatasa, que desfosforila a la acetil CoA carboxilasa activándola, además induce su síntesis, lo que conlleva a un aumento de la síntesis de ácidos grasos.
Por otra parte el glucagón y la adrenalina tienen el efecto contrario, ya que activan la proteín quinaza, que fosforila la acetil CoA carboxilasa, inhibiéndola.
La acción de la enzima sintetasa de ácidos grasos en la regulación de la lipogénesis se muestra en esta diapositiva.
La ácido graso sintetasa es regulada alostéricamente, tiene como activador al NADPH y como inhibidores al NADP+ y al palmitil COA.
La insulina induce su síntesis y por tanto aumenta la síntesis de triacilglicéridos.
A continuación estudiaremos el proceso de degradación de los triacilglicéridos, llamado lipólisis.
LIPOLISIS
.
En este proceso se degradan de forma gradual los triacilglicéridos en sus componentes: glicerol y ácidos grasos, estos últimos hasta CO2 Y H2O.
Como se observa en el esquema, en el tejido adiposo los triacilglicéridos por acción de lipasas se separan en glicerol y ácidos grasos.
El glicerol difunde a la sangre y es transportado a diferentes tejidos sobre todo al hígado donde es precursor de la gluconeogénesis.
Los ácidos grasos en su mayoría sufren el proceso de beta oxidación.
La beta oxidación de ácidos grasos, es el proceso donde estos se degradan hasta acetil CoA, la que posteriormente pasa a la respiración celular. Este proceso ocurre en las mitocondrias donde también ocurre la respiración celular.
IMPORTANCIA BIOLÓGICA
DE LA LIPÓLISIS
Es un proceso de gran importancia biológica, ya que muchos tejidos como el hígado, el músculo esquelético y cardíaco utilizan preferentemente los ácidos grasos como fuente de energía e incluso el cerebro en condiciones especiales como el ayuno utiliza los cuerpos cetónicos provenientes de la degradación de ácidos grasos como fuente de energía.
MECANISMO DE LA CARNITINA
Es necesario recordar que para que los ácidos grasos sigan cualquier vía metabólica tienen que activarse previamente y que este proceso de activación ya estudiado ocurre en el citoplasma, por lo que se requiere de un mecanismo de transporte de los acil CoA a través de la membrana mitocondrial, este es el mecanismo de la carnitina.
La carnitina se une a los acil CoA, formándose la acil carnitina que atraviesa la membrana y una vez en el interior de la mitocondria se separa en sus componentes, profundiza en tu libro de texto en este mecanismo.
BETA OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
En la beta oxidación los acil COA son oxidados mediante ciclos repetitivos de reacciones que provocan la liberación secuencial de fragmentos de 2 carbonos en forma de acetil CoA. Cada ciclo consiste en una deshidrogenación dependiente de FAD+, una hidratación, otra deshidrogenación dependiente de NAD+,y por último una tiolisis hasta que cada acil CoA queda transformado en unidades de acetil CoA, las cuales se incorporan al ciclo de Krebs donde serán totalmente oxidados.
REGULACIÓN DE LA LIPÓLISIS
La regulación de la lipólisis se produce en primer lugar a nivel de la primera hidrólisis de los triacilglicéridos en el tejido adiposo catalizada por la lipasa hormono sensible, controlada por mecanismos de regulación covalente.
La adrenalina y el glucagón favorecen la fosforilación de las enzimas y por tanto la activan, aumentando la lipólisis, la insulina tiene una acción opuesta.
REGULACIÓN DE LA BETA OXIDACIÓN
La regulación de la beta oxidación se realiza controlando el paso de grupos acilos hacia la matriz mitocondrial, el malonil CoA es un inhibidor de la enzima carnitina palmitil transferasa, eso evita que en condiciones en que esté favorecida la síntesis de ácidos grasos éstos pasen a las mitocondrias para su degradación.
La insulina activa la síntesis de malonil CoA, por lo que inhibe la entrada de ácidos grasos a la matriz mitocondrial, con lo cual disminuye la beta oxidación.
El efecto contrario lo realizan el glucagón y la adrenalina.
La beta oxidación aporta al metabolismo gran cantidad de energía, lo que depende del número de átomos de carbono que posea el ácido graso.
RENDIMIENTO ENERGÉTICO
DE LA BETA OXIDACIÓN
El número de vueltas de la beta oxidación que debe dar un ácido graso, depende de su número de átomos de carbono según la siguiente fórmula:
_n_ _ 1
2
Donde n es igual al número de átomos de carbono.
En cada vuelta se forma 1 FADH2 que rinde en la respiración celular 1.5 ATP, un NADH.H+ que rinde 2.5 ATP, lo que hace un total de 4 ATP.
Poner número de ATP por vuelta en FAD y NADH.H
En la imagen se representa de forma esquemática la estructura del ácido palmítico de 16 átomos de carbono.
Como se observa, en cada vuelta se separan dos átomos de carbono que corresponden a la estructura de la Acetil CoA.
Este tiene que dar 7 vueltas de beta oxidación.
Cada vuelta aporta 1 FADH2 que rinde 1.5 ATP, un NADH.H+ que rinde 2.5 ATP, en total son 4 ATP, que multiplicados por 7 hacen un total de 28 ATP.
Por cada acetil CoA que pasa al ciclo de Krebs se forman 10 ATP, a partir del ácido palmítico se forman 8 acetil CoA, lo que hace un total de 80 ATP.
Sumando los 28 + 80 el rendimiento total del ácido palmítico es de 108 ATP, lo que demuestra el elevado rendimiento energético de los ácidos grasos cuando se oxidan totalmente hasta CO2 y agua. Poner rendimiento
Beta oxidación 28Ciclo de Krebs 80 Total 108
CONCLUSIONES
El proceso de lipogénesis es una forma eficiente de almacenamiento de energía y se produce principalmente en el hígado y el tejido adiposo.
Los ácidos grasos esenciales presentan insaturaciones en los últimos 6 átomos de carbono y no pueden sintetizarse en el organismo, por lo que es necesaria su ingestión en la dieta.
La beta oxidación de los ac. Grasos permite la utilización de los mismos como fuente de energía y se produce en las mitocondrias en estrecha relación con la respiración celular.
La lipogénesis y la lipólisis son procesos sometidos a una estricta regulación; el predominio de uno u otro depende de las necesidades de la célula.
SEMANA 3 (A.O. 4)
TRANSPORTE DE LIPIDOS
CONCEPTO
Las lipoproteínas son estructuras supramoleculares formadas por la agregación de diferentes tipos de lípidos con proteínas globulares específicas llamadas apoproteínas.
CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LAS LIPOPROTEÍNAS
Aunque existen variaciones estructurales entre los diferentes tipos de lipoproteínas, hay una regularidad en la disposición de sus componentes, poseen un núcleo central de lípidos no anfipáticos como triglicéridos y ésteres del colesterol, alrededor de este núcleo se encuentran apoproteínas y lípidos anfipáticos del tipo del colesterol libre y fosfolípidos, orientados con las porciones polares hacia el exterior en monocapas que están en contacto con el medio acuoso. La organización estructural de las lipoproteínas se mantiene mediante interacciones débiles entre sus componentes.
LIPOPROTEÍNA
La estructura de las lipoproteínas se mantiene debido a las proteínas que forman parte de las mismas, que reciben el nombre de apoproteínas o también de apolipoproteínas.
Existen al menos 7 tipos, distribuidas entre las diferentes lipoproteínas plasmáticas y todas están constituidas por una sola unidad globular, excepto la apo II que es un dímero.
Sus funciones son variadas y algunas contribuyen a la solubilidad de los lípidos, otras modifican la actividad de enzimas específicas durante el intercambio de lípidos entre las lipoproteínas.
Otras sirven de señales de reconocimiento molecular, de las lipoproteínas con los receptores celulares.
Se denominan con letras mayúsculas A, B, C, etc.
Particular interés presenta la apoproteína B-100, por ser una de las proteínas más grandes conocidas, con 4 536 aminoácidos, lo que conlleva a que se presenten con relativa frecuencia mutaciones que alteran su secuencia de aminoácidos.
CLASIFICACIÓN SEGÚN DENSIDAD
Teniendo en cuenta su densidad las lipoproteínas se clasifican en:
1. Quilomicrones.
2. VLDL (lipoproteínas de muy baja densidad).
3. IDL (lipoproteínas de densidad intermedia).
4. LDL (lipoproteínas de baja densidad).
5. HDL (lipoproteínas de alta densidad).
Por su movilidad electroforética se clasifican en lipoproteínas alfa, beta y, prebeta.
Se ha descrito un tipo adicional cuya concentración elevada en el plasma se asocia con un mayor riesgo de aterosclerosis, la lipoproteína a, una variante de las LDL.
COMPOSICIÓN DE LAS LIPOPROTEÍNAS
Están observando en la diapositiva un cuadro con la composición de las lipoproteínas.
Como se observa, la proporción en peso de proteínas aumenta desde los quilomicrones hasta las HDL.
Los quilomicrones y las VLDL son las lipoproteínas más ricas en triacilglicéridos, mientras que en las LDL abunda el colesterol. En su estudio independiente deben profundizar en la relación existente entre el contenido de colesterol de las LDL y el riesgo aterogénico, siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
METABOLISMO DE LAS LIPOPROTEÍNAS
Los principales tejidos donde se sintetizan las lipoproteínas son el hígado y el intestino.
Los quilomicrones se forman en el intestino, son ricos en triacilglicéridos exógenos y una vez que se incorporan a la sangre, sus triacilglicéridos son hidrolizados por la acción de la lipasa lipoproteica. Se transfieren algunos componentes de la superficie de los quilomicrones a las HDL, formándose los quilomicrones remanentes, que son captados por los receptores hepáticos.
Las VLDL se sintetizan en el hígado, son ricas en triacilglicéridos endógenos, y bajo la acción de la lipasa lipoproteica se transforman en IDL y luego en LDL, disminuyendo su contenido en triacilglicéridos y aumentando relativamente el de colesterol, por lo que las LDL transportan fundamentalmente colesterol.
En la imagen se muestra una representación de las LDL y sus receptores.
Estas lipoproteínas son captadas por los tejidos mediante receptores específicos por su apoproteína principal, la B-100.
Esto reviste especial importancia clínica, pues se presentan defectos del receptor o de la secuencia de aminoácidos de la apoproteína B-100, lo que impide el reconocimiento de dichas moléculas, siendo esta la causa molecular de la enfermedad conocida como hipercolesterolemia familiar.
La captación de colesterol por las células se realiza por el mecanismo de endocitosis mediada por receptor.
Se forma entonces un endosoma, que por la acción de la bomba de protones, disminuye el pH y provoca la separación de los receptores, que se incorporan a la membrana plasmática.
A continuación por acción de las enzimas lisosomales, se degradan las LDL en sus componentes, liberándose colesterol, que produce en la célula los siguientes efectos metabólicos:
Inhibición de la enzima HMG CoA reductasa, lo que interrumpe la síntesis del colesterol intracelular.
Inhibición de la síntesis de los receptores de LDL, lo que impide la entrada de colesterol a la célula y
Activación de la enzima que esterifica el colesterol con un ácido graso.
METABOLISMO DE LIPOPROTEÍNAS
.
transporte de colesterol desde los tejidos al hígado.
El colesterol libre procedente de las VLDL y de los quilomicrones, así como el exceso de colesterol libre de los tejidos extrahepáticos son captados por las HDL y esterificados por la acción de la enzima LCAT (lecitina colesterol acil transferasa), que se encuentra unida a esta lipoproteína, y es llevado posteriormente al hígado para su metabolización.
Las concentraciones elevadas de colesterol de las VLDL, IDL y LDL se asocian con un mayor riesgo aterogénico, lo contrario sucede con las concentraciones de HDL.
Otra forma de transporte de lípidos son los cuerpos cetónicos, cuyo metabolismo estudiaremos.
HÍGADO MITOCONDRIAS
.
METABOLITO INICIAL: CETOGÉNESIS
ACETIL CoA
ÁCIDO BETA HIDROXIBUTÍRICO
ÁCIDO ACETILACÉTICO ACETONA
La cetogénesis es el proceso de síntesis de cuerpos cetónicos.
Se localiza tisularmente en el hígado y celularmente en las mitocondrias, donde también ocurre la beta oxidación de ácidos grasos, por lo que ambos procesos se encuentran funcionalmente relacionados.
La acetil CoA proveniente de la beta oxidación puede convertirse en dos ácidos carboxílicos relativamente fuertes que son el ácido acetil acético y el beta hidroxibutírico, estos y la acetona constituyen los cuerpos cetónicos.
La concentración normal de cuerpos cetónicos en sangre es de 0.2 mmol/L, y se denomina cetonemia normal.
CETOGÉNESIS
En esta reacción de la cetogénesis se condensan 2 moléculas de acetil CoA, formándose acetoacetil CoA, la enzima que cataliza esta reacción es la beta ceto tiolasa.
En esta reacción observa que se condensa la acetoacetil CoA con una molécula de acetil CoA, dando lugar al 3 hidroxi 3 metil glutaril CoA, llamado comúnmente beta hidroxi beta metil glutaril CoA, conocida como HMG CoA.
La enzima que cataliza esta reacción es la HMG CoA sintetasa.
En la siguiente reacción, el HMG CoA, por acción de la enzima HMG CoA liasa se convierte en ácido acetil acético, liberándose acetil CoA.
Como se observa, se ha formado el primer cuerpo cetónico, el ácido acetil acético.
A continuación parte del ácido acetilacético es convertido en ácido beta hidroxi butírico por la acción de una enzima de la membrana mitocondrial interna denominada beta hidroxibutírico deshidrogenasa, que utiliza como coenzima al NADH.H+.
El ácido beta hidroxi butírico es otro cuerpo cetónico.
El ácido acetil acético se descarboxila espontáneamente formándose la acetona, que es el último de los cuerpos cetónicos que se produce.
TEJIDOS
EXTRAHEPÁTICOS
MITOCONDRIAS
METABOLITO INICIAL:
CUERPOS CETÓNICOS
CETOLISIS
FUENTE DE ENERGÍA:
PROVEE DE ENERGÍA A LOS
TEJIDOS DURANTE EL AYUNO
La cetolisis es el proceso donde se degradan los cuerpos cetónicos, este proceso ocurre en las mitocondrias de las células de los tejidos extrahepáticos ya que el hígado no contiene enzimas para su degradación.
Tiene una gran importancia biológica ya que algunos tejidos como el músculo cardíaco y la corteza renal utilizan preferentemente los cuerpos cetónicos como fuente de energía, en lugar de la glucosa.
Durante las primeras etapas del ayuno hay una utilización importante de los cuerpos cetónicos por el músculo esquelético y a partir de los 3 días, los mismos son utilizados por el SNC.
CETOLISIS
La cetolisis ocurre de la siguiente manera: el ácido beta hidróxibutirico se transforma en ácido acetil acético por la enzima beta hidroxibutírico deshidrogenasa.
Este a su vez por acción de la enzima tioforasa se convierte en aceto acetil CoA, y finalmente esta última se convierte en dos moléculas de acetil CoA por acción de la enzima tiolasa.
La acetona, se elimina a través de la respiración.
REGULACIÓN DE LA CETOGÉNESIS
La actividad cetogénica del hígado está regulada en primer lugar por:
La liberación de los ácidos grasos del tejido adiposo por acción de la lipasa hormono sensible, que depende de la proporción insulina/glucagón y donde los propios cuerpos cetónicos estimulan la producción de glucagón por el páncreas.
Y en segundo lugar por la regulación de la beta oxidación, dependiente de la concentración de malonil CoA, debido a su efecto inhibidor sobre la entrada de los ácidos grasos a la matriz mitocondrial.
Cuando predomina la beta oxidación sobre la biosíntesis de ácidos grasos, predomina la cetogénesis.
El fallo de estos mecanismos de regulación provoca el estado de cetosis.
DIABETES
MELLITUS
DESCOMPENSADA CAUSASDE CETOSIS
AYUNO
PROLONGADO
DIETA RICA EN GRASAS Y
DEFICIENTE EN GLÚCIDOS
Esta se produce cuando la síntesis de cuerpos cetónicos es mayor que la capacidad de los tejidos extrahepáticos para degradarlos.
Las causas de cetosis son: dieta rica en grasas y deficiente en glúcidos, ayuno prolongado y diabetes mellitus descompensada.
El aumento de la síntesis de cuerpos cetónicos está relacionado con la disminución de la actividad del ciclo de Krebs, que no puede asimilar toda la acetil CoA que se forma en determinadas condiciones metabólicas.
En este caso se produce cetosis que se caracteriza por: hipercetonemia, que es el aumento de la concentración de cuerpos cetónicos en sangre, cetonuria, que es la eliminación de cuerpos cetónicos por la orina, aliento cetónico y acidosis metabólica.
En todos estos casos hay una deficiencia de glucosa en el interior de las células, que trae como consecuencia que se obtenga energía a partir de los ácidos grasos por beta oxidación cuyo metabolito final es la acetil CoA, que debe ir al ciclo de Krebs.
Para que esto suceda debe estar garantizado el suministro de ácido oxalacético, que se forma a partir del ácido pirúvico proveniente de la glicólisis.
Como ya explicamos hay deficiencia intracelular de glucosa, se deprime la glicólisis por lo que no se forma ácido pirúvico, ni ácido oxalacético y la acetil CoA, al no poder incorporarse al ciclo de Krebs pasa a la síntesis de cuerpos cetónicos, cuya intensidad sobrepasa la capacidad de los tejidos extrahepáticos para degradarlos y se produce la cetosis.
Como se habrán percatado la causa metabólica común que tiene la cetosis es una deficiencia en el metabolismo de la glucosa, que impide su utilización como fuente de energía por las células, ya sea por ausencia de insulina como en el caso de la diabetes, o porque no se ingiera adecuadamente como en las otras dos causas de dieta excesiva en grasas o ayuno prolongado.
CETOSIS DIABÉTICA y CETOSIS POR AYUNO
Es preciso que profundices estos aspectos en tu libro de texto y te percates de que la cetosis del diabético es mas intensa que la del ayuno ya que en la diabetes el cerebro no utiliza los cuerpos cetónicos debido a que la entrada de glucosa a este tejido no depende de la insulina, mientras que en el ayuno el cerebro se adapta y utiliza los cuerpos cetónicos, lo que hace que disminuya la intensidad de la cetosis en este caso.
LA ACETIL CoA COMO COMPUESTO INTEGRADOR DE LOS LÍPIDOS
Como es conocido la acetil CoA es un metabolito de encrucijada que puede formarse en las mitocondrias a partir de los glúcidos, aminoácidos y los ácidos grasos, y puede seguir diferentes vías metabólicas por ejemplo incorporarse al ciclo de Krebs y oxidarse totalmente, o seguir hacia la síntesis de ciertos lípidos o formar cuerpos cetónicos.
CONCLUSIONES.
Los principales órganos donde se sintetizan las lipoproteínas son el intestino y el hígado.
Las lipoproteínas son la forma en que se transportan los lípidos en sangre y se diferencian por la naturaleza y proporción de la fracción lipídica y sus apoproteínas.
Los cuerpos cetónicos se sintetizan en el hígado y se degradan en los tejidos extrahepáticos, ya que el hígado carece de las enzimas necesarias.
La regulación del metabolismo de los cuerpos cetónicos se efectúa a nivel de la cetogénesis; depende de la liberación de los ácidos grasos del tejido adiposo y su degradación en la beta oxidación.
Las causas de cetosis son el ayuno prolongado, la diabetes mellitus descompensada y la dieta pobre en glúcidos y rica en grasas, provocadas por deficiencia en el metabolismo de los glúcidos.
.La ingestión de proteínas es necesaria ya que las mismas cumplen múltiples funciones, entre las que se encuentra aportar el nitrógeno metabólicamente útil contenido en sus aminoácidos.
La imagen muestra dos niños portadores de una desnutrición proteico calórica, consecuencia de una dieta inadecuada, frecuente en África y en países del tercer mundo.
El metabolismo de los aminoácidos y algunos tipos de desnutrición serán estudiados en la próxima actividad orientadora.
Semana 4
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS
Entre los compuestos nitrogenados se encuentran los aminoácidos, los nucleótidos, los ácidos nucleicos y las proteínas.
La presencia del nitrógeno en estos compuestos les confiere importantes capacidades funcionales y la posibilidad de participar de un modo destacado en las transformaciones biológicas de dichas biomoléculas.
Con los alimentos ingresan a nuestro organismo una gran variedad de compuestos nitrogenados, sin embargo es necesario enfatizar que son los aminoácidos contenidos en las proteínas, los que aportan la mayor parte del nitrógeno metabólicamente útil.
Aunque los compuestos nitrogenados de bajo peso molecular, muestran una gran diversidad estructural y funcional, el estudio de su metabolismo en conjunto, se justifica por las estrechas relaciones que se establecen entre ellos.
A continuación explicaremos el ciclo del nitrógeno en la naturaleza.
CICLO DEL NITRÓGENO EN LA NATURALEZA
El nitrógeno es muy abundante en la atmósfera, donde se encuentra como nitrógeno molecular, formando el 79% del aire, en los suelos se halla en forma de nitratos, amonìaco y otros derivados producto de la disolución de minerales y de la descomposición de los organismos vivos.
Los animales no son capaces de utilizar estas formas de nitrógeno para sintetizar sus biomoléculas nitrogenadas ya que carecen de los sistemas enzimáticos capaces de llevar a cabo las reacciones correspondientes.
Las plantas absorben el amoniaco y los nitratos del suelo y sintetizan a partir de ellos los aminoácidos y otros compuestos nitrogenados de bajo peso molecular.
Entre las plantas, las leguminosas como los frijoles tienen una destacada participación en la incorporación del nitrógeno inorgánico al mundo orgánico. De lo anterior se deduce que los animales dependen de las plantas para adquirir el nitrógeno metabólicamente útil, fundamentalmente aminoácidos. A partir de estos compuestos se pueden sintetizar casi todas las biomoléculas de nuestro organismo.
Al morir tanto los animales como las plantas sufren un proceso de descomposición mediante el cual los compuestos nitrogenados son degradados y convertidos en formas inorgánicas como el amoníaco, así cierra el ciclo del nitrógeno.
.
El pool de aminoácidos está constituido por los aminoácidos libres en los diferentes líquidos corporales como el intersticial, el plasma y la linfa entre otros, existiendo un continuo intercambio entre estos a través de las distintas barreras, membranas celulares, capilares y otras.
La cantidad y concentración de cada uno de los aminoácidos del pool es biológicamente constante, ya que sus variaciones se producen dentro de límites más o menos estrechos.
La constancia del pool refleja un equilibrio dinámico entre los procesos que le aportan y le sustraen aminoácidos.
Los procesos que aportan aminoácidos son:
La absorción intestinal.
El catabolismo de proteínas hísticas y
La síntesis de aminoácidos.
Y los que sustraen son:
La síntesis de proteínas.
La síntesis de otros compuestos nitrogenados y
El catabolismo de aminoácidos.
A continuación explicaremos en que consisten cada uno de estos procesos.
ABSORCIÓN INTESTINAL
.La absorción intestinal constituye la fuente principal de ingreso de nitrógeno metabólicamente útil al organismo, la composición y cuantía de este aporte depende de la dieta, generalmente una dieta balanceada aporta al pool entre 70 y 100 gramos de aminoácidos al día.
CATABOLISMO DE PROTEÍNAS HÍSTICAS
ACTIVADO POR:
GLUCAGÓN
GLUCOCORTICOIDES
ENZIMAS PROTEOLÍTICAS:
INHIBIDO POR:
AMINOÁCIDOS
INSULINA
NO LISOSOMALES LISOSOMALES:
CATEPSINAS
PRESENTES EN LOS
PROTEOSOMAS
Otro proceso que aporta aminoácidos al pool es el catabolismo de proteínas hísticas, que consiste en la degradación de las proteínas de nuestro propio organismo, catalizado por enzimas proteolíticas, muchas se localizan en los lisosomas y se han denominado genéricamente catepsinas. En el citosol se ha detectado un complejo supramolecular de aproximadamente 1 000 000 D, denominado proteosoma que provee una vía no lisosomal para la degradación de proteínas intracelulares.
El catabolismo de proteínas hísticas está sometido a regulación, resulta inhibido por diferentes aminoácidos y por la insulina, el glucagón y los glucocorticoides aceleran este proceso. Esta posibilidad de regulación tiene poder adaptativo en situaciones tales como el ayuno, la fiebre y otros. El catabolismo de proteínas hísticas aporta alrededor de 140 gramos de aminoácidos diariamente al pool en un individuo normal.
SÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS
La síntesis de aminoácidos ocurre a partir de sustancias precursoras provenientes de las vías metabólicas de glúcidos fundamentalmente, aunque este proceso aporta aminoácidos al pool, tiene limitaciones, ya que como veremos posteriormente, nuestro organismo no es capaz de sintetizar todos los aminoácidos sino sólo algunos de ellos.
Ahora pasaremos a estudiar los procesos que sustraen aminoácidos del pool.
SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
La síntesis de proteínas sustrae aminoácidos del pool. Este proceso está sujeto a una estricta regulación genética, para que se efectúe la misma es necesario que todos los aminoácidos que componen las proteínas estén presentes en el pool en cantidades adecuadas. Otro de los procesos que sustraen aminoácidos del pool lo constituye la síntesis de otros compuestos nitrogenados, como los nucleótidos y grupos hemo, que tienen como precursores a los aminoácidos.
CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS
El catabolismo de aminoácidos es otro de los procesos que sustrae aminoácidos del pool, representa la vía de degradación de dichos compuestos con función fundamentalmente energética.
Se utilizan cada día unos 70 gramos con estos fines, lo que cubre el 20% de las necesidades calóricas de un adulto normal. Este aporte puede incrementarse durante el ayuno y también de acuerdo con la composición de la dieta y el estado metabólico del organismo.
A continuación comenzaremos el estudio del metabolismo general de los aminoácidos.
METABOLISMO GENERAL DE AMINOÁCIDOS
Por reacciones metabólicas generales de los aminoácidos se entienden aquellas que son comunes a muchos de ellos o constituyen etapas significativas en el metabolismo de algunos de estos compuestos, estas son la desaminación, la transaminación y la descarboxilación.
A continuación comenzaremos el estudio de cada una de ellas.
DESAMINACIÓN
La desaminación es un proceso metabólico, en el cual, a partir de un aminoácido, se obtiene el cetoácido correspondiente y amoníaco. Cuando las enzimas que participan en este proceso requieren de cofactores de óxido-reducción, la reacción catalizada recibe el nombre de desaminación oxidativa.
REACCIÓN DE LA L-GLUTÁMICO DESHIDROGENASA
La principal enzima que cataliza la desaminación oxidativa es la L-glutámico deshidrogenasa, que como su nombre lo indica es específica para el ácido glutámico, se localiza en la matriz mitocondrial y su actividad resulta regulada por varios moduladores; es activada por el ADP, el GDP y algunos aminoácidos, mientras que el ATP, el GTP, el NADH y el fosfato de piridoxal la inhiben.
El NADH.H+ que se produce en la reacción puede ser reoxidado en la cadena respiratoria con el consiguiente rendimiento energético.
Aunque la enzima es específica para el ácido glutámico, se considera una enzima central y clave en el metabolismo de los aminoácidos ya que como veremos, el grupo amino de otros aminoácidos puede ser incorporado al ácido glutámico y luego separarse en forma de amoníaco, por lo que esta enzima contribuye a la desaminación de otros aminoácidos.
TRANSAMINACIÓN
Otra reacción general es la transaminación, que consiste en la transferencia de un grupo amino, desde un aminoácido hasta un cetoácido, de modo que se obtienen, como productos, el cetoácido correspondiente al aminoácido inicial y el aminoácido correspondiente al cetoácido inicial.
Es importante señalar que en la transaminación no se obtiene amoníaco libre, ya que el grupo amino no se elimina sino que se transfiere del aminoácido al cetoácido correspondiente. Las enzimas que catalizan estas reacciones se denominan transaminasas o aminotransferasas.
Las transaminasas utilizan como cofactor al fosfato de piridoxal, que actúa como transportador del grupo amino entre los sustratos, alternando entre su forma aldehídica, piridoxal, y su forma aminada, piridoxamina.
Este compuesto es una vitamina del complejo B.
IMPORTANCIA CLÍNICA DE LAS TRANSAMINASAS
Las transaminasas, como la mayoría de las enzimas son intracelulares y su actividad en el plasma es muy baja en condiciones normales, sin embargo, cuando ocurre lisis y muerte celular por cualquier causa, su concentración en el plasma aumenta, detectándose una actividad considerable. Este hecho permite que se emplee la determinación de la actividad de estas enzimas en plasma para diagnosticar y seguir la evolución de ciertas afecciones que transcurren con daño celular, específicamente en aquellas enfermedades que afectan órganos ricos en estas enzimas.
En las enfermedades hepáticas como la hepatitis viral y la cirrosis, hay un aumento considerable de la TGP, mientras que en el infarto del miocardio se eleva la TGO.
TRANSDESAMINACIÓN
Las reacciones de transaminación permiten transportar los grupos amino de diferentes aminoácidos hacia el ácido alfa ceto glutárico, formándose ácido glutámico, que es desaminado entonces por la L glutámico deshidrogenasa, único sistema eficiente de separación del grupo amino de distintos aminoácidos en forma de amoníaco.
Este proceso, donde se combinan la transaminación y la desaminación se denomina transdesaminación.
Finalmente, estudiaremos la descarboxilación, otra de las reacciones generales de los aminoácidos.
DESCARBOXILACIÓN
La descarboxilación es el proceso de separación del grupo carboxilo de los aminoácidos en forma de CO2.
Esta da lugar a diferentes aminas, algunas de las cuales tienen gran importancia metabólica, tal es el caso de la tiramina, derivada de la tirosina y de la histamina, derivada de la histidina, la que ejerce efectos en determinados órganos en dependencia del tipo de receptor al cual se una.
Las enzimas que catalizan estas reacciones se denominan descarboxilasas y tienen como cofactor al fosfato de piridoxal.
Las bacterias de la flora intestinal normal poseen descarboxilasas que originan diferentes aminas a partir de los aminoácidos, que no son absorbidos en el intestino.
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS
El catabolismo de los aminoácidos suele iniciarse con la separación del grupo amino en una de las reacciones ya estudiadas, a partir de ese momento la cadena carbonada resultante sufre transformaciones hasta la obtención de un compuesto relacionado con las vías metabólicas de glúcidos o lípidos, a las cuales queda incorporado.
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS
ÁCIDO PIRÚVICO
ÁCIDO ALFA
CETO GLUTÁRICO GLUCOGÉNICOS
SUCCINIL CoA
ÁCIDO FUMÁRICO
ÁCIDO OXALACÉTICO
ACETOACETIL CoA GLUCOGÉNICOS
A pesar de la diversidad estructural de los aminoácidos, sus rutas catabólicas convergen en unos pocos intermediarios.
Los aminoácidos que se convierten en ácido pirúvico, ácido alfacetoglutárico, succinil CoA, ácido fumárico y ácido oxalacético, se denominan glucogénicos, porque su metabolismo está relacionado con los glúcidos y su cadena carbonada puede ser convertida en glucosa por gluconeogénesis.
Los aminoácidos que se convierten en acetoacetil CoA se denominan cetogénicos porque su metabolismo se relaciona con los lípidos.
LA FENILCETONURIA
Las vías metabólicas particulares de los diferentes aminoácidos son muy variadas. En ellas intervienen numerosas enzimas, y eso trae como consecuencia que sean relativamente numerosos los errores congénitos que encontramos en el metabolismo de los aminoácidos. Se han descrito muchos, pero el más notable por su frecuencia y consecuencias es la fenilcetonuria u oligofrenia fenilpirúvica, resultado de la deficiencia de la enzima fenilalanina hidroxilasa hepática.
La deficiencia de esta enzima impide la conversión de fenilalanina en tirosina, reacción inicial de su catabolismo, lo que provoca aumento en la concentración de fenilalanina en todos los líquidos corporales.

El aumento de la concentración de fenilalanina en los líquidos corporales estimula la acción de la enzima fenilalanina aminotransferasa que produce ácido fenilpirúvico y a partir de este fenilacético y feniláctico, cuya excreción provoca el olor característico. La fenilalanina inhibe la tirosinasa y por eso disminuye la formación de melanina.
Todo esto trae como consecuencia las manifestaciones clínicas que estudiaremos a continuación.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS DE L FENILCETONURIA
Las manifestaciones clínicas de la fenilcetonuria en el niño no tratado, se presentan hacia los 4 meses de vida, evidenciándose retraso en el crecimiento cerebral, que puede conducir a la microcefalia.
Posteriormente aparece el retraso mental de moderado a grave. Estos niños tienen la piel, los ojos y el pelo más claros que sus familiares, cierto olor a almizcle y tendencia a las lesiones cutáneas. Muchos tienen hipertonicidad o son hiperactivos.
El diagnóstico, debe hacerse alrededor de los 7 días de nacidos, pues antes los niveles de fenilalanina pueden ser normales.
El mecanismo por el cual se produce el retraso mental es desconocido.
La fenilcetonuria se trasmite como un rasgo autosómico recesivo y su diagnóstico prenatal no es posible.
El tratamiento está encaminado a evitar el retraso mental, para lo que se utiliza una dieta especial pobre en fenilalanina, que debe cumplirse rigurosamente hasta que se complete el desarrollo del SNC.
SÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS
Otro aspecto del sumario es la síntesis de aminoácidos, que consiste en la formación de estos compuestos a partir de precursores de bajo peso molecular no aminoacídicos.
El proceso incluye en su etapa final la introducción de un grupo amino en un cetoácido homólogo del aminoácido que se sintetiza.
Las cadenas carbonadas que dan origen a los aminoácidos, se forman en procesos metabólicos conocidos como la glicólisis y el ciclo de Krebs.
Así se originan el acido pirúvico, que se utiliza en la síntesis de alanina, el oxalacético en la de ácido aspártico y el alfa ceto glutárico en la de ácido glutámico, así como otros cetoácidos que son utilizados en la formación de algunos aminoácidos. En los organismos superiores, este proceso tiene limitaciones por la imposibilidad de sintetizar las cadenas carbonadas de los cetoácidos correspondientes a determinados aminoácidos, los cuales, no pueden ser obtenidos de esa forma y tienen que adquirirse a través de la dieta.
AMINOÁCIDOS ESENCIALES
Esta situación ha conducido a clasificar los aminoácidos en esenciales y no esenciales, siendo los primeros aquellos que el organismo no puede sintetizar y que tiene que adquirir a través de la dieta. En la diapositiva se relacionan los mismos.
Estos aminoácidos tienen una gran importancia nutricional ya que su presencia en las proteínas es uno de los determinantes de su valor biológico.
VALOR BIOLÓGICO DE LAS PROTEÍNAS
Se denomina valor biológico de una proteína al grado de eficiencia de la misma para satisfacer las necesidades del organismo.
Es determinante para el valor biológico de una proteína su contenido en aminoácidos esenciales, otro elemento a tener en cuenta es la digestibilidad, que es el grado en que la misma es absorbida en el proceso digestivo.
MÉTODO DEL SCORE O CÓMPUTO
Existen diferentes métodos para determinar el valor biológico de una proteína entre ellos se encuentra el score o cómputo, que consiste en la comparación de una proteína, a la cual se le quiere determinar su valor biológico, con una proteína de referencia adoptada como patrón por un comité de expertos de la FAO (organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación).
Esta proteína se ha preparado teniendo en cuenta los requerimientos de los diferentes aminoácidos en los seres humanos.
En primer lugar se analiza si cada uno de los aminoácidos esenciales en la proteína investigada, se encuentran en cantidad igual o superior a la indicada en la proteína de referencia. De ser así, se considera a la proteína como completa y se le confiere el cómputo de 100 %.
COMPARACIÓN DE DOS PROTEÍNAS SEGÚN EL MÉTODO DEL CÓMPUTO
En esta diapositiva se muestra la comparación entre dos proteínas según el método del cómputo o score. Como se observa, en la albúmina del huevo todos los aminoácidos esenciales se encuentran en cantidades superiores a los de la proteína patrón, por lo que es una proteína completa y su cómputo o score es de 100 %.
La gluteína, sin embargo presenta tres aminoácidos en cantidad inferior a los requerimientos. La lisina es el primer limitante por presentar el menor cociente:
17,1/55 que es igual a 0,31 lo que multiplicado por 100 da el valor biológico de 31 %.
Ejemplos de proteínas de alto valor biológico son las de la leche, la carne el huevo y el pescado, que son ricas en aminoácidos esenciales y además el organismo cuenta con las enzimas necesarias para su digestión.
A continuación estudiaremos dos ejemplos de enfermedades frecuentes en países del tercer mundo producidas por deficiencias en la ingestión de proteínas, de calorías o ambas.
KWASHIORKOR
El kwashiorkor es una enfermedad nutricional caracterizada por un retardo marcado del crecimiento, anemia, hipoproteinemia, frecuentemente acompañada de edema e infiltración grasa del hígado, seguida de fibrosis. A menudo se observa atrofia acinar del páncreas, diarreas y esteatorrea.
La pérdida de las secreciones pancreáticas impide la utilización de las escasas cantidades de proteínas de la dieta, lo cual agrava el déficit proteínico. El daño renal presente incrementa la eliminación de los aminoácidos por la orina. Puede existir una deficiencia de vitamina A que conduce a la ceguera.
Esta enfermedad se presenta en niños que consumen casi exclusivamente glúcidos, alimentos que contienen almidón y muy poca proteína.
Los síntomas responden adecuadamente a la terapéutica de una dieta rica en proteínas de alta calidad.
Estos niños son susceptibles a padecer infecciones y pueden morir como consecuencia de ellas.
MARASMO
La otra enfermedad carencial es el marasmo, producida por una alimentación pobre en proteínas y contenido energético, en la que predomina la deficiencia calórica. Aunque puede presentarse a cualquier edad, es más frecuente que aparezca en el primer año de vida, como consecuencia de una lactancia prolongada, sin suplemento de otros alimentos.
Se observa pérdida de peso y disminución considerable del tejido subcutáneo, muscular y adiposo. El tratamiento es básicamente la dieta que garantice el aporte calórico adecuado.
CONCLUSIONES.
La principal fuente de nitrógeno metabòlicamente útil para nuestro organismo son los aminoácidos contenidos en las proteínas.
La cantidad y concentración de los aminoácidos del pool es biológicamente constante y sus variaciones se producen dentro de límites estrechos.
Las reacciones generales de los aminoácidos son la desaminación, la transaminación y la descarboxilación.
Los aminoácidos esenciales no pueden ser sintetizados y deben ser adquiridos por la dieta.
La fenilcetonuria se produce por una deficiencia de la enzima fenilalanina hidroxilasa hepática y su principal manifestación es el retardo mental.
El kwashiorkor se produce por una deficiencia de proteínas en la dieta, mientras que el marasmo por deficiencia proteico calórica pero sobre todo calórica.
En nuestra actividad, orientamos el estudio del metabolismo de los compuestos nitrogenados donde desempeña un papel fundamental el hígado como órgano central donde ocurren las reacciones metabólicas generales de los aminoácidos. Como consecuencia del metabolismo de estos compuestos se produce amoníaco, compuesto tóxico para el organismo. Cuando existe daño hepático se produce acumulación de toxinas, como el amoniaco, que produce disfunción cerebral y manifestaciones que van desde cambios de conducta e irritabilidad hasta desorientación, confusión y descerebración; estado que se conoce como encefalopatía hepática. Estos contenidos se abordarán en nuestra próxima actividad orientadora.
Semana 5
MECANISMO DE ELIMINACION DE AMONIACO
El metabolismo de los aminoácidos y de otros compuestos nitrogenados de bajo peso molecular origina cantidades apreciables de amoníaco.
Existen tres orígenes del amoníaco en nuestro organismo:
La desaminación oxidativa (catalizada por la deshidrogenasa L glutámica).
Otras desaminaciones y las
Desaminasas y ureasas bacterianas del intestino.
En esta última debes revisar en tu libro de texto pues tiene relación con las alteraciones metabólicas que se presentan en la encefalopatía hepática, que estudiaremos más adelante.
El amoníaco puede ser reincorporado al metabolismo mediante la síntesis de aminoácidos a gran parte del amoníaco (NH3) se elimina del organismo por excreción urinaria.
El amoníaco es una sustancia tóxica cuyo aumento en sangre, y los tejidos puede causar lesiones, especialmente en el tejido nervioso, de ahí la importancia de una eliminación eficaz, lo que estudiaremos a continuación.
MECANISMOS DE ELIMINACIÓN DEL AMONÍACO
Existen 2 mecanismos en el organismo para la eliminación del amoníaco:
la excreción renal y
la síntesis y excreción de urea.
EXCRECIÓN RENAL DEL AMONÍACO
Vamos a referirnos a la excreción renal:
El riñón es capaz de eliminar amoníaco por la orina en forma de sales de amonio, en este órgano el NH3 se combina con iones H+, formando amonio, que se excreta combinado con diferentes iones.
Como la excreción urinaria de sales de amonio consume iones hidrógeno (H+), estas reacciones están en dependencia de los mecanismos renales de regulación del PH sanguíneo, lo cual impone un límite a las cantidades de amoníaco que pueden ser eliminadas por esta vía, y que procede de las reacciones metabólicas del riñón.
Para la excreción del amoníaco producido en los tejidos extrarrenales se utiliza el mecanismo de transporte de la glutamina, que veremos a continuación.
MECANISMO DE LA GLUTAMINA
La glutamina se sintetiza en los tejidos extrarrenales a partir del ácido glutámico más NH3, reacción catalizada por la enzima glutamina sintetasa. La reacción consume ATP y requiere de iones magnesio.
La glutamina viaja por la sangre y es captada por el riñón.
La biosíntesis de urea comienza con la formación del compuesto carbamil fosfato, reacción en la cual el NH3 se une al CO2, consumiendo dos enlaces ricos en energía del ATP.
Esta reacción es catalizada por la enzima carbamil fosfato sintetasa I (que es mitocondrial y utiliza amoníaco).
Hay otra enzima carbamil fosfato sintetasa II que se localiza en el citoplasma, utiliza glutamina y participa en la síntesis de nucleótidos.
En este órgano es hidrolizada por la enzima glutaminasa, liberando amoníaco, que se excreta en forma de sales de amonio.
Aproximadamente el 60% de las sales de amonio que aparecen en la orina se originan de la hidrólisis de la glutamina. Sin embargo, el mecanismo más eficaz para la eliminación del amoníaco es la ureogénesis.
UREOGÉNESIS
La ureogénesis es el proceso de síntesis y excreción de urea, que tiene gran importancia, ya que su funcionamiento no depende de las variaciones en el equilibrio ácido-básico, que impone limitaciones a la excreción renal del amoníaco en forma de sales de amonio.
Y además, la urea a diferencia del amoníaco es un compuesto de muy baja toxicidad.
Los animales que excretan urea como principal forma de eliminación del amoniaco son ureotélicos, entre ellos el hombre y la mayor parte de los vertebrados terrestres.
La síntesis de urea se lleva a cabo en el hígado y desde este órgano alcanza el riñón, donde resulta eliminada por medio de la orina, por esta vía un ser humano elimina entre 25 y 30 gramos de urea, este compuesto representa el 90 % de las sustancias nitrogenadas urinarias.
La principal fuente de amoníaco para la síntesis de urea es el nitrógeno de los aminoácidos, de ahí que su excreción experimente variaciones en dependencia de la ingestión de proteínas de cada sujeto.
Estudiaremos a continuación las reacciones de esta vía metabólica.
Mediante la ureogénesis 2 moléculas de NH3 y una de CO2 son convertidas en urea, como pueden observar en la reacción global.
En esta reacción se produce citrulina a partir de carbamil fosfato y el aminoácido ornitina, catalizada por la enzima ornitina transcarbamilasa, que también se localiza en la matriz mitocondrial.
.La citrulina formada, abandona la mitocondria ya que el resto de las reacciones tienen lugar en el citosol.
La siguiente reacción consiste en la incorporación del segundo grupo nitrogenado alimentador del ciclo, a partir del ácido aspártico, el que se une con la citrulina.
Se obtiene ácido arginino-succínico, por la acción de la enzima arginino succínico sintetasa.
Esta reacción también requiere de aporte energético, en este caso se consume el equivalente de 2 enlaces ricos en energía, pues el pirofosfato liberado resulta hidrolizado por pirofosfatasas, lo cual tiene un efecto impulsor sobre la totalidad de la secuencia de reacciones.
A continuación el ácido arginino succínico es escindido por la enzima arginino succínico liasa formándose arginina y ácido fumárico.
La formación de ácido fumárico en esta reacción, posibilita un aporte continuo de grupos amino a la ureogénesis, ya que en el ciclo de Krebs este se convierte en ácido oxalacético el cual por transaminación se convierte nuevamente en aspártico, que se incorpora a la ureogénesis.
La última reacción es la hidrólisis de la arginina por acción de la enzima arginasa, esta enzima está presente solamente en el hígado donde tiene una elevada actividad.
Los productos de esta reacción son la urea, metabolito final de la ureogénesis, y la ornitina, que reinicia el ciclo.
Para recomenzar las reacciones del ciclo, la ornitina debe pasar del citosol a la matriz mitocondrial, donde puede reaccionar nuevamente con el carbamil fosfato.
La síntesis de una molécula de urea consume 4 enlaces ricos en energía, lo que constituye el costo metabólico de la conversión del amoníaco, altamente tóxico en urea.

En esta diapositiva se observa el esquema general de la ureogénesis.
El amoníaco producido en la desaminación oxidativa del ácido glutámico por la L glutámico deshidrogenasa se incorpora a través del carbamil fosfato.
Los aminoácidos que no se desaminan a través de la L glutámico deshidrogenasa se transaminan con el ácido oxalacético, el cual se convierte en ácido aspártico, que incorpora los grupos amino al ciclo mediante su unión con la citrulina.
El producto final de esta vía metabólica es la urea.
Siendo la ureogénesis un proceso hepático, el daño de este órgano provoca acumulación de amoníaco.
Para grabar nuevo:
Como se observa, la formación de ácido fumárico en la ureogénesis, posibilita un aporte continuo de grupos amino a la ureogénesis, ya que en el ciclo de Krebs este se convierte en ácido oxalacético el cual por transaminación se convierte nuevamente en aspartico, que se incorpora a la ureogénesis.
Esto ya se estudio en la reacción catalizada por la enzima arginino succínico liasa.
ENCEFALOPATÍA HEPÁTICA
Los pacientes con una afección hepática aguda o crónica pueden presentar encefalopatía metabólica, caracterizada por trastornos variables de conciencia, alteraciones psíquicas, temblor con hiperreflexia, aumento del tono muscular y un mal aliento típico.
Explicaremos a continuación la secuencia de eventos provocada por la afectación de la capacidad funcional del hígado y que trae como consecuencia la encefalopatía hepática.
Al afectarse la capacidad funcional del hígado, se deprime la ureogénesis, proceso fundamentalmente hepático, lo que provoca el aumento de la concentración plasmática de amoniaco, sustancia altamente tóxica para el sistema nervioso.
Las células nerviosas combinan el amoníaco con el ácido glutámico para formar glutamina, que abandona las neuronas utilizando un transportador de membrana.
Esto ocasiona la disminución de la concentración de ácido glutámico en la célula, por lo que el ácido alfa ceto glutárico del ciclo de Krebs se transforma en ácido glutámico, con lo cual sigue la formación de glutamina.
La disponibilidad de ácido alfa cetoglutárico disminuye, lo que deprime el ciclo de Krebs, provocando disminución del aporte energético. Este es uno de los factores que provoca los trastornos de conciencia.
Otro aspecto a tener en cuenta es que la disminución de la degradación hepática de la insulina, aumenta su concentración plasmática.
Debido al hiperinsulinismo aumenta la entrada de aminoácidos de cadena ramificada al músculo, con lo cual disminuye su concentración en sangre.
Los aminoácidos de cadena ramificada y los aromáticos utilizan el mismo transportador que la glutamina para abandonar las células nerviosas, por lo que al disminuir la concentración de los de cadena ramificada, se produce un aumento de la entrada de los aminoácidos aromáticos a la célula nerviosa, que son utilizados en la síntesis de falsos neurotransmisores.
La insuficiencia hepática produce además hipoglicemia y poca disponibilidad de ácido glutámico en las neuronas para la síntesis del ácido gamma amino butírico, principal neurotransmisor inhibitorio del sistema nervioso central.
El trastorno en la síntesis de neurotransmisores, la hipoglicemia y la depleción de ácido gamma amino butírico explican las manifestaciones neurológicas que se presentan en este cuadro.
A continuación orientaremos otro aspecto del sumario, referido al papel central de los aminoácidos en el metabolismo.
PAPEL CENTRAL DE LOS AMINOÁCIDOS
Los compuestos nitrogenados de bajo peso molecular se caracterizan por su riqueza metabólica, expresada por las numerosas relaciones que se establecen entre los propios compuestos nitrogenados y otros metabolitos.
Si bien todos los aminoácidos participan en las vías del metabolismo nitrogenado, algunos de ellos tienen un papel destacado por lo que se les denomina aminoácidos claves.
A continuación relacionaremos los mismos y mencionaremos los procesos donde participan.
ÁCIDO GLUTÁMICO
El ácido glutámico:
Participa en las reacciones de separación del nitrógeno de los aminoácidos (transaminación y deshidrogenación),
en el transporte de nitrógeno a través de la sangre por su conversión reversible en glutamina y
en la síntesis de neurotransmisores.
Su cetoácido homólogo, el ácido alfa ceto glutárico es un intermediario del ciclo de Krebs.
Su derivado el ácido N-acetil glutámico interviene en el proceso de la ureogénesis.
El ácido aspártico:
Participa activamente en reacciones de transaminación,
en la síntesis de nucleótidos y
en la incorporación de nitrógeno al ciclo de la urea.
Su cetoácido homólogo, el ácido oxalacético, es un intermediario del ciclo de Krebs.
La glicina:
Participa en la síntesis de porfirinas,
síntesis de creatina y
en la síntesis de nucleótidos.
La alanina:
Participa en reacciones de transaminación y
en la vinculación metabólica entre hígado y músculo llamado ciclo de Cahill.
Su cetoácido homólogo, el ácido pirúvico, es un intermediario del metabolismo glucídico.
La glutamina:
Participa en la síntesis de nucleótidos y
en el transporte de nitrógeno a través de la sangre mediante su conversión en ácido glutámico.
FENILALANINA y METIONINA
Otro aminoácido clave es la metionina, cuyo derivado, la S-adenosil metionina, constituye el llamado metilo activo que participa en reacciones de metilación.
Por su parte la fenilalanina es el precursor de hormonas y pigmentos cutáneos.
La serina:
Forma parte de algunos lípidos,
Participa en la síntesis de neurotransmisores y
la síntesis de esfingosina.
ARGININA
Mientras que la arginina:
Es un intermediario en la síntesis de urea y
participa en la síntesis de creatina.
INTEGRACIÓN GENERAL DEL METABOLISMO
Hasta aquí hemos estudiado las vías metabólicas de glúcidos, lípidos y compuestos nitrogenados, la integración en su funcionamiento garantiza el mantenimiento de la homeostasia.
Para que esto sea posible es necesaria la existencia de mecanismos que permitan el funcionamiento armónico, coordinado, y concatenado de estos procesos, es decir, que a pesar de la diversidad de sus partes componentes, el metabolismo constituye un todo único.
METABOLISMO
Esta integración se manifiesta en forma de:
Metabolito de encrucijada.
Confluencia en metabolito y
Confluencia en vía metabólica.
Los metabolitos de encrucijada son aquellos que constituyen elementos integradores dentro de su área metabólica, por ejemplo la glucosa 6 fosfato como metabolito central de los glúcidos y la acetil CoA como el de los lípidos.
Recuerden que las relaciones metabólicas de estos compuestos fueron estudiadas en actividades anteriores, revisen las orientaciones para su estudio.
Los metabolitos de confluencia son aquellos que relacionan vías metabólicas de diferentes áreas del metabolismo. Dentro de este grupo tenemos el ácido pirúvico.
Este se origina a partir de glúcidos y proteínas, transformándose en glúcidos, lípidos y aminoácidos. En consecuencia es un compuesto sobresaliente desde el punto de vista de la integración del metabolismo.
Deben profundizar este contenido de acuerdo a las orientaciones del CD de la asignatura y del profesor.

Otra forma en que se concreta de manera evidente la integración del metabolismo, es la confluencia en vía o secuencia metabólica.
La vía integradora por excelencia es el ciclo de Krebs, en este confluyen los procesos catabólicos de glúcidos, lípidos y aminoácidos, pero al mismo tiempo de él parten intermediarios hacia varias vías metabólicas, constituyendo la vía central del metabolismo.
Además de las formas de integración estudiadas anteriormente, existen numerosos compuestos que vinculan las diferentes áreas del metabolismo.
GLUCIDOS
En el metabolismo de los glúcidos, por ejemplo, la cadena hidrocarbonada de numerosos aminoácidos puede ser convertida en glucosa y otros glúcidos a través de la formación de ácido piruvico y de intermediarios del ciclo de Krebs.
La relación inversa solo es posible en el caso de aminoácidos no esenciales.
Los aminoácidos también aportan el nitrógeno a algunos glúcidos nitrogenados.
Un derivado glucídico, el acido glucurónico interviene en la eliminación de productos de excreción del metabolismo nitrogenado.
La cadena carbonada de los aminoácidos puede ser convertida en ácidos grasos y otros compuestos lipídicos, ello es mas evidente en el caso de los aminoácidos cetogénicos.
Algunos aminoácidos participan en la síntesis de lípidos nitrogenados como la serina en la formación de esfingosina y cefalinas.
En general los lípidos no pueden ser convertidos en aminoácidos.
Hasta aquí hemos visto el papel que juegan los aminoácidos en la integración del metabolismo, ahora pasaremos a estudiar el papel del hígado en esta integración.
PAPEL DEL HIGADO
El hígado desempeña un papel importante en la regulación de las concentraciones plasmáticas de varias sustancias, ya que al ser absorbidas en el intestino pasan primero a través de él antes de alcanzar la circulación general.
El hepatocito posee además una amplia dotación de enzimas que actúan de manera específica sobre diferentes compuestos como es el caso de la glucoquinasa y la glucosa 6 fosfatasa que participan activamente en el control de la glicemia.
El hígado se interrelaciona con múltiples órganos intercambiando sustancias como se demuestra en el caso del ciclo de Cori y Cahill y en enfermedades que verás posteriormente.
PROCESOS QUE OCURREN EN EL HIGADO
El hígado ocupa un lugar central en el metabolismo nitrogenado, ya que hay procesos que ocurren con marcada intensidad o son exclusivamente hepáticos.
Como ejemplos tenemos:
la transaminación, desaminación, el catabolismo de aminoácidos, la síntesis de proteínas, la gluconeogenesis, la ureogénesis, la síntesis de nucleótidos y de porfirinas, y la excreción de bilirrubina.
CICLO DE CAHILL
Es importante destacar la relación entre el hígado y el músculo.
El hígado se comporta como un exportador de creatina al músculo.
Durante el ayuno y el ejercicio prolongado el músculo libera hacia la sangre cantidades considerables de alanina la cual en el hígado se convierte en ácido pirúvico y posteriormente en glucosa por gluconeogénesis.
La glucosa es liberada por el hígado hacia la sangre lo que permite que sea utilizada como fuente de energía por el músculo y lo que es mas importante aún, por el cerebro.
Estas relaciones se conocen como ciclo de la alanina o ciclo de Cahill.
CONCLUSIONES.
Como conclusiones de esta actividad tenemos que:
El amoníaco es una sustancia altamente tóxica, sobre todo para el tejido nervioso.
La ureogénesis es el mecanismo más eficiente con que cuenta el organismo para la eliminación del amoníaco.
La inhibición del ciclo de Krebs, la hipoglicemia, la depleción de ácido gamma amino butírico y la formación de falsos neurotransmisores explican las alteraciones neurológicas de la encefalopatía hepática.
Los aminoácidos desempeñan un papel central en el metabolismo nitrogenado al participar de forma destacada en la mayoría de sus vías metabólicas.
La integración del metabolismo se manifiesta en tres formas fundamentales que son, metabolito de encrucijada, metabolito de confluencia y confluencia en vías metabólicas.
El hígado desempeña un importante papel central en la regulación del metabolismo.
Hasta aquí hemos estudiado las características generales del metabolismo, observamos que varias hormonas intervienen en la regulación de procesos metabólicos.
A partir de nuestra próxima actividad orientadora comenzaremos el estudio de las características morfofuncionales del sistema endocrino.
Semana 6
GENERALIDADES DEL SISTEMA ENDOCRINO HIPOFISIS Y TIROIDES
Como quedó expresado, en el organismo existen dos sistemas de regulación funcional: el nervioso y el humoral, cada uno de los cuales satisface exigencias específicas. Los sistemas nervioso y endocrino encargados de las mismas requieren de una estrecha coordinación entre sí para un funcionamiento armónico del organismo. Esa interrelación se logra mediante un conjunto de células que se encuentran distribuidas en órganos glandulares o de forma difusa en otros; responsables de producir hormonas y neurotransmisores.
Mientras que las estructuras del sistema nervioso tienen una distribución universal en el organismo, el sistema endocrino está constituido por pequeños órganos como la hipófisis, la epífisis o glándula pineal, el tiroides, las paratiroides y las suprarrenales con localizaciones precisas en la cavidad craneal, el cuello y la cavidad abdominal, complementado por acúmulos celulares que se encuentran formando parte de la estructura de otros órganos glandulares. Además existen células que se disponen de forma aislada en distintos órganos y cuyas secreciones actúan sobre tejidos contiguos o a distancia; estas células constituyen el denominado sistema endocrino difuso.
El sistema endocrino está constituido por un grupo de órganos de tamaño relativamente pequeño denominados glándulas endocrinas entre las que se encuentran la hipófisis, la tiroides y las suprarrenales entre otras,
además por grupos definidos de células dentro de ciertos órganos del cuerpo que realizan otras funciones por ejemplo los islotes pancreáticos.
Y por células endocrinas aisladas presentes en las mucosas de los sistemas respiratorio, digestivo y genitourinario.
CARACTERÍSTICAS COMUNES A LAS GLÁNDULAS ENDOCRINAS
En esta actividad nos ocuparemos del estudio de las glándulas endocrinas las que a pesar de sus diferencias en la forma, dimensiones y localización, poseen características morfofuncionales comunes entre las que se encuentran:
Carecen de conducto excretor, por lo que su secreción es vertida directamente en el sistema vascular.
Tienen una red vascular sanguínea alrededor de la cual están situadas las células glandulares para verter su secreción directa o indirectamente a la sangre.
Poseen dimensiones relativamente pequeñas. La más voluminosa es la glándula tiroidea que pesa solamente unos 35 g. como promedio.
Sus productos de secreción, denominados hormonas, se vierten en los líquidos corporales y se relacionan con células y tejidos de diferentes localizaciones en el organismo; sobre los cuales ejerce una actividad fisiológica específica a pesar de sus escasas concentraciones en sangre, manteniendo la homeostasis.
Y responden al modelo general de órgano macizo por lo que están constituidas por estroma y parénquima.
MODELO ÓRGANO MACIZO
El estroma está constituido por:
una cápsula de tejido conectivo generalmente denso y de grosor variable que envuelve al órgano.
los tabiques que son divisiones de tejido conjuntivo que parten de la cápsula y dividen al órgano en territorios más pequeños llamados lóbulos y lobulillos.
Y el tejido intersticial el cual es un tejido conjuntivo laxo rico en capilares sanguíneos y linfáticos que realiza funciones de sostén, defensa, nutrición y transporte de las hormonas.
Por su parte el parénquima esta formado por las células especializadas en la secreción de hormonas que se disponen en forma de cordones, masas o acúmulos y folículos. Esta disposición se debe a las relaciones espaciales entre las células glandulares y el tejido conjuntivo intersticial.
Los acúmulos son grupos de células que adoptan una forma más o menos redondeada, rodeados por tejido conjuntivo intersticial que separa un grupo de otro.
Los cordones son hileras de células con una o dos células de espesor, pueden ser anchos o estrechos, cortos o largos, radiales o paralelos de acuerdo con la estructura de la glándula de que se trate.
Y en los folículos, las células se disponen como una membrana epitelial simple cúbica que forma la pared de una estructura esférica, que presenta una cavidad central llena de una sustancia llamada coloide.
El contorno de los folículos es mucho más redondeado y más regular que el de los acúmulos y se encuentran rodeados completamente de tejido conjuntivo intersticial, siendo cada folículo una estructura independiente.
Un ejemplo de glándula donde sus células se disponen formando acúmulos o masas y cordones es la Hipófisis, que será estudiada a continuación.
DESARROLLO DE LA HIPÓFISIS
La hipófisis, se desarrolla a partir de dos esbozos ectodérmicos que crecen simultáneamente. Una evaginación del techo del estomodeo, que crece hacia arriba denominada bolsa de Rathke y una prolongación del neuroectodermo del diencéfalo que desciende al encuentro de la bolsa, el infundíbulo .
Hacia final del segundo mes la bolsa de Rathke pierde su conexión con la cavidad bucal y se halla en íntimo contacto con el infundíbulo
En el curso del desarrollo, las células de la pared anterior de la bolsa de Rathke proliferan rápidamente y forman la adenohipófisis Una pequeña prolongación de ese lóbulo, la pars tuberalis crece a lo largo del tallo del infundíbulo y por último lo rodea. La pared posterior de la bolsa de Rathke se convierte en la parte intermedia y el infundíbulo da origen al tallo y a la neurohipófisis.
POSICIÓN DE LA HIPÓFISIS
Las glándulas endocrinas, aunque son independientes desde el punto de vista morfológico, mantienen una interrelación fisiológica por la acción de sus hormonas. En este sentido merece ser mencionada en primer lugar la hipófisis, la que en gran medida regula la actividad de la mayor parte de las glándulas endocrinas, manteniendo una relación muy estrecha con el sistema nervioso; características que le permiten realizar un control neurohumoral integral de las funciones orgánicas.
Situada en la base del cráneo, en la silla turca del esfenoides, la glándula parece colgar del hipotálamo con el que mantiene relaciones vasculares y nerviosas.
Es una glándula pequeña de forma ovoide con dos lóbulos anterior y posterior también denominados adenohipófisis y neurohipófisis respectivamente e importantes relaciones topográficas que, entre otras, permiten su estudio en el individuo vivo.
LÓBULOS Y PORCIONES DE LA HIPÓFISIS.
La constitución de la hipófisis. Es notable que el lóbulo anterior es más voluminoso que el posterior. Una prolongación del mismo se extiende hacia arriba y rodea incompletamente al infundíbulo y a la eminencia media recibiendo la denominación de porción tuberal, mientras que una pequeña porción situada en la parte posterior del lóbulo anterior se denomina porción intermedia. El lóbulo posterior es menos voluminoso y recibe los axones procedentes de los núcleos supraópticos y paraventriculares del hipotálamo.
Se observan las dos porciones de la hipófisis, la adenohipófisis o lóbulo anterior y la neurohipófisis o lóbulo posterior que al tener orígenes embriológicos diferentes, presentan características morfofuncionales diferentes.
ESTRUCTURA DE LA HIPÓFISIS.
Como todo órgano macizo, la hipófisis está constituida por estroma y parénquima. El estroma representado por una cápsula de tejido conectivo y tejido intersticial rico en capilares sanguíneos y linfáticos. Esta glándula no presenta tabiques.
El parénquima por su parte está constituido en la adenohipófisis por el conjunto de células secretoras de hormonas dispuestas en cordones y acúmulos en estrecha relación con los capilares sanguíneos, mientras que en la neurohipófisis está constituido por los axones amielínicos de las neuronas de los núcleos supraópticos y paraventiculares del hipotálamo y los pituicitos como células de sostén.
CÉLULAS DE LA ADENOHIPÓFISIS
Según la afinidad por los colorantes en la hipófisis específicamente en la pars distalis o lóbulo anterior, se distinguen dos tipos de células: las cromófobas que se tiñen poco debido a su escasa afinidad por los colorantes, y las cromófilas que se tiñen intensamente, estas últimas son de dos tipos; las acidófilas que tienen afinidad por los colorantes ácidos, dentro de las que se encuentran las células mamotrópicas que secretan la hormona prolactina o LTH y las somatotrópicas que secretan la hormona del crecimiento o STH.
Por su parte las células basófilas tienen gran afinidad por los colorantes básicos, dentro de este grupo se encuentran las células gonadotrópicas que secretan las hormonas folículo estimulante o FSH y luteinizante o LH , las tirotrópicas que secretan la hormona estimulante de la glándula tiroides o TSH y las adrenocorticotrópicas que secretan la hormona adrenocorticotrópica o ACTH.
ADENOHIPÓFISIS
una porción de la adenohipófisis donde se aprecian las células acidófilas intensamente teñidas de un color naranja.
Las células basófilas de un color azul y las células cromófobas con un citoplasma escasamente coloreado. Es importante que ustedes en su estudio independiente y siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura y las de su profesor profundicen en las características morfofuncionales de los tipos celulares referidos anteriormente.
En glándula pueden apreciar la pars intermedia, la que en el hombre ocupa aproximadamente el 2 % de la hipófisis, posee límites imprecisos y separa la adenohipófisis de la neurohipófisis, la hormona secretada por esta parte de la hipófisis es la hormona estimulante de los melanocitos o MSH.
La neurohipófisis está constituida por los axones amielínicos de las neuronas secretoras cuyos somas están en los núcleos supraópticos y paraventriculares del hipotálamo, además presenta fibroblastos, mastocitos y células gliales denominadas pituicitos y numerosos vasos sanguíneos .
En toda la neurohipófisis se observan, a nivel de las terminaciones de los axones, unas dilataciones constituidas por acúmulos de neurosecreción y que se tiñen de color azul negruzco denominadas cuerpos de Herring. Es importante destacar que en esta porción de la glándula no se sintetizan hormonas, sólo se almacenan las hormonas vasopresina o antidiurética y la oxitocina sintetizadas por las células neurosecretoras del hipotálamo.
ARTERIAS DE LA HIPÓFISIS
Como toda glándula endocrina, la hipófisis recibe una abundante irrigación sanguínea a través de las arterias hipofisarias superiores e inferiores, ramas de las carótidas internas. Las arterias hipofisarias superiores se dirigen al tallo hipofisario por medio del cual alcanzan el infundíbulo y la eminencia media, donde forman una red capilar o plexo primario del que salen los vasos porta hipofisarios; estos últimos se dirigen al lóbulo anterior donde se ramifican en un rico plexo capilar secundario que drena en las venas perihipofisarias. Las arterias hipofisarias inferiores irrigan la neurohipófisis.
RELACIÓN HIPOTÁLAMO-ADENOHIPÓFISIS
El control del hipotálamo sobre la secreción adenohipofisária. Observen que las hormonas liberadoras e inhibidoras procedentes del hipotálamo pasan por el plexo vascular primario y a través del Sistema porta-hipofisario llegan a la adenohipófisis regulando la secreción de sus células. A este singular sistema circulatorio hipofisario se le denomina sistema porta hipofisario estructura importante en la regulación de la secreción adenohipofisaria.
CONTROL HIPOTALÁMICO DE LA HIPÓFISIS:
La relación estrecha que existe entre el hipotálamo y ambas porciones de la hipófisis.
Como ya conocemos la secreción adenohipofisaria depende de las hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas.
Por su parte la liberación de las secreciones almacenadas en la neurohipófisis está controlada por el haz hipotálamo hipofisario formado por los axones amielínicos de células neurosecretoras cuyos cuerpos celulares se encuentran en los núcleos supraópticos y paraventriculares del hipotalámo; estas células sintetizan las hormonas oxitocina y vasopresina las que son almacenadas en la neurohipófisis y liberadas directamente a la sangre en respuesta a estímulos nerviosos.
Este control hipotalámico sobre la secreción de la hipófisis se hace activo alrededor de las veinte semanas de gestación.
HORMONAS HIPOFISARIAS
En la imagen se observan las dos porciones de la hipófisis, así como los órganos diana de sus hormonas. La neurohipófisis libera las hormonas antidiurética y oxitocina, mientras que la adenohipófisis produce y libera las gonadotrópicas, foliculoestimulante y luteinizante que ejercen sus acciones sobre las gónadas. la estimulante del tiroides o TSH, la adrenocorticotropa o ACTH y la hormona del crecimiento, STH o GH entre otras.
FUNCIONES DE LA STH
La hormona del crecimiento tiene efectos sobre el metabolismo; aumenta la síntesis de proteína, lo cual favorece el crecimiento, aumenta la movilización y utilización de las grasas para obtener energía, por lo cual el exceso de su secreción tiene efecto cetogénico, y sobre el metabolismo de los carbohidratos, disminuye la utilización de glucosa por la célula, por lo cual el exceso de su secreción presenta efecto hiperglicemiante o diabetógeno.
Además de estos efectos, la STH favorece el crecimiento de cartílago y hueso.
EFECTOS DE LA STH SOBRE CARTÍLAGO Y HUESO
En la imagen se resume el efecto de la hormona del crecimiento sobre cartílago y hueso, observen que es producida por la hipófisis, actúa sobre el hígado que libera somatomedina C o factor de crecimiento insulinoide de tipo I, este aumenta el número de mitosis de los condrocitos así como la actividad osteoblástica con el depósito de calcio en los huesos y en consecuencia favorece el crecimiento.

En la imagen se representa el mecanismo de regulación de la STH, observen que el hipotálamo recibe influencias de otras estructuras del sistema nervioso central, y a su vez la secreción de STH por la hipófisis está controlada por la hormona liberadora o GHRH principalmente y su hormona inhibidora o somatostatina, luego la STH ejerce sus efectos sobre las células diana, pueden observar además los mecanismos de retroalimentación negativa que se establecen entre la hipófisis y el hipotálamo y entre las células diana, hipófisis e hipotálamo. Deben precisar en su estudio independiente que existen otros factores que incrementan la secreción de STH como son la hipoglicemia, la hipoproteinemia principalmente en situaciones crónicas, los traumatismos y el estrés.
ALTERACIONES DE LA SECRECIÓN DE STH
EXCESO Niño : gigantismo
Adulto : acromegalia
DEFECTO Enanismo
En la diapositiva se muestran las alteraciones de la secreción de STH. Observen que su exceso en el niño produce el gigantismo y en el adulto la acromegalia, en este caso los huesos no pueden crecer en longitud debido a la unión de la diáfisis con las epífisis, por su parte cuando existe déficit de la secreción se produce el nanismo. Este puede presentarse además por déficit de producción de somatomedinas o por ausencia de receptores para ellas, es necesario tener presente que puede presentarse otra alteración conocida como el hipopituitarismo congénito, caracterizado por hiposecreción de todas las hormonas de la glándula. Basado en el conocimiento de las funciones de la STH analiza las posibles manifestaciones clínicas y de laboratorio presentes en enfermedades producidas por alteraciones de su secreción, PROYECCIÓN DE LA GLÁNDULA TIROIDES.
Otra de las glándulas cuyo funcionamiento está directamente influido por la adenohipófisis es la glándula tiroides, siendo la más voluminosa del sistema endocrino, situada en el tercio inferior y parte anterior y media del cuello. Sus secreciones son esenciales en el metabolismo y la homeostasis del organismo.
El aumento del volumen de la región del cuello, lo que se corresponde con la glándula tiroides, lo cual se conoce como bocio, el estudio de las características morfofuncionales de esta glándula les permitirá explicar el porqué de esta manifestación.
DESARROLLO DEL TIROIDES
La glándula tiroides aparece como una proliferación epitelial del suelo del endodermo faríngeo, sitio que en etapa ulterior corresponde con al agujero ciego, estableciéndose una inducción epitelio mesénquima entre el epitelio endodérmico y el mesénquima de los arcos branquiales que origina el divertículo tiroideo.
Posteriormente el divertículo tiroideo comienza a migrar descendiendo por delante del hueso hioides, y los cartílagos laríngeos para alcanzar en la séptima semana su posición definitiva delante de la tráquea. Durante esta migración ,la glándula permanece conectada al epitelio faríngeo por medio del conducto tirogloso, el cual degenera por apoptosis
La porción ventral de las cuartas bolsas faríngeas conjuntamente con la porción rudimentaria de las quintas, originan el cuerpo últimobranquial que posteriormente migra al tiroides y se fusiona con la glándula, donde sus células se diseminan, dando lugar a las células parafoliculares.
QUISTE TIROGLOSO
Normalmente el conducto tirogloso desaparece, pero pueden persistir restos del mismo y formar quistes en cualquier sitio del recorrido durante su descenso desde la lengua, es por eso que pueden localizarse en la base de la lengua, próximo al cartílago tiroides y cerca del hueso hioides, donde es más frecuente.
SITUACIÓN DE LA TIROIDES.
La glándula tiroides abraza parcialmente las vías aéreas y digestivas en el cuello y está formada por la unión de dos lóbulos laterales en forma de conos aplanados unidos por una estrecha banda de tejido glandular denominada istmo. El espacio que ocupa la glándula se denomina celda tiroidea y se separa del resto de los órganos a través de planos faciales, lo que tiene importancia práctica pues facilita la disección quirúrgica a ese nivel.
MÚSCULOS QUE SE RELACIONAN CON LA GLÁNDULA TIROIDES POR DELANTE.
La situación superficial de la glándula, sólo cubierta en su parte anterior por finos planos músculofasciales y cutáneos, facilita el examen de la misma en el vivo. En condiciones normales la glándula es discretamente palpable pero su silueta no es visible a través de la piel; cuando esto ocurre, hace sospechar que la glándula se encuentra hipertrofiada.
Una técnica muy eficaz para el estudio morfofuncional de la glándula en el vivo es la gammagrafía, la que basada en la capacidad del tejido tiroideo para acumular ciertos isótopos de yodo, permite detectar y cuantificar los mismos y transformarlos en una imagen que indica la localización, extensión y estado funcional del tejido tiroideo.
IRRIGACIÓN DE LA TIROIDES (VISTA POSTERIOR)
La glándula tiroides está irrigada por las arterias tiroideas superiores, ramos de la carótida externa y tiroideas inferiores ramas de la arteria subclavia; las que se anastomosan ampliamente entre sí.
Como aspecto de interés debe destacarse la inervación simpática de la glándula procedente de la porción cervical de la cadena ganglionar simpática, cuya actividad regula el flujo sanguíneo y la secreción de las células foliculares. La inervación parasimpática procede del nervio laríngeo recurrente, ramo del vago.
Es muy importante que en el estudio de las características particulares de esta glándula,
ESTRUCTURA DEL TIROIDES
Al estudiar microscópicamente la glándula debemos tener en cuenta que la misma se corresponde con el modelo general de órgano macizo por lo que en su estructura presenta estroma y parénquima. El estroma con abundantes capilares fenestrados está constituido por una cápsula de tejido conectivo de la que parten tabiques que la dividen en lóbulos y lobulillos y una red de fibras reticulares,. Por otra parte el parénquima está organizado en folículos tiroideos los que constituyen la unidad estructural y funcional del tiroides.
FOLÍCULOS TIROIDEOS
En esta imagen se observa un esquema donde se aprecian los folículos tiroideos, estructuras más o menos esféricas con una pared formada por un epitelio simple cúbico constituido por células foliculares, que producen las hormonas tiroxina o T4 y triyodotironina o T3 y tienen la estructura de una célula secretora de proteínas,
las células parafoliculares, más voluminosas que las foliculares, no están en contacto con la luz del folículo y se encuentran situadas en la parte interna de la membrana basal rodeadas por ella y encargadas de la síntesis de la tirocalcitonina.
Los folículos contienen un material gelatinoso denominado coloide que es un acúmulo de la secreción.
Observen además la estrecha relación de estas células con los vasos sanguíneos
En esta microfotografía óptica de un corte de glándula tiroides coloreado con hematoxilina y eosina se pueden observar los folículos tiroideos rodeados por las células foliculares y en el centro de un color rosado se aprecia el coloide.
En esta microfotografía se pueden apreciar junto a las células foliculares las parafoliculares, observen que estas no están en contacto con la luz del folículo directamente.
En su estudio independiente deben profundizar en las características morfofuncionales de estas células siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
Como hemos estudiado hasta aquí, los tipos celulares que componen el parénquima de este órgano son: las células foliculares que producen las hormonas tiroxina o T4 y la triyodotironina o T3 y las parafoliculares producen la tirocalcitonina.
HORMONAS TIROIDEAS
Varias estructuras del sistema nervioso ejercen control sobre el hipotálamo, este produce la hormona liberadora de tirotropina o TRH, que viaja por el sistema portahipofisario y produce liberación de TSH por la hipófisis, esta estimula la glándula tiroides que a su vez libera las hormonas tiroxina o T4 y triyotironina o T3. A continuación analizaremos las etapas de su síntesis.
SÍNTESIS DE HORMONAS TIROIDEAS
Las etapas de síntesis son
Captación de yoduro , oxidación de yoduros ,yodacion de la tirixina, reacciones de acoplamiento
de hormonas tiroideas, estas son hormonas yodadas por tanto las células tiroideas captan el yoduro por un mecanismo activo concentrándolo en su interior, posteriormente actúan las enzimas peroxidasas convirtiéndolos en una forma oxidada del yodo que es capaz de combinarse con el aminoácido tirosina presente en la molécula de tiroglobulina, este proceso de yodación es catalizado por las enzimas yodasas. Una vez yodados los residuos de tirosina se producen las reacciones de acoplamiento para formar tiroxina o T4 y triyodotironina o T3, que se mantienen unidas a la tiroglobulina en el coloide y luego son liberadas a la sangre por acción de enzimas lisosomales.
La tiroglobulina se sintetiza en el RER, donde también se adicionan algunos carbohidratos, después los productos ya elaborados pasan al aparato de Golgi, donde se les agregan otros azúcares. Por último, la glucoproteína queda incluida en vesículas apicales. Estas vacían su contenido en el coloide y pasan a formar parte de él.
ACCIONES DE LAS HORMONAS TIROIDEAS
Las hormonas tiroideas son calorigénicas debido a que aumentan el metabolismo de casi todos los tejidos del organismo, en el metabolismo de los carbohidratos, favorecen la captación de glucosa por las células aumentando la glucolisis, la gluconeogénesis y la absorción de glucosa por el tubo digestivo. En el metabolismo de los lípidos las hormonas tiroideas aumentan la movilización y utilización de las grasas con lo que aumentan los ácidos grasos libres en el plasma, sin embargo disminuyen los niveles plasmáticos de colesterol y fosfolípidos debido a que la T3 y T4 aumentan el número de receptores de LDL en el hígado y en consecuencia la eliminación de estas sustancias en la bilis, y en cuanto a las proteínas se favorece la síntesis, no obstante su exceso aumenta el catabolismo de las proteínas.
OTRAS ACCIONES DE LA T3 y T4
FAVORECE EL CRECIMIENTO Y DESARROLLO DEL SNC.
AUMENTO DEL CRECIMIENTO CORPORAL.
AUMENTO DEL FLUJO SANGUÍNEO Y ACTIVIDAD CARDIOVASCULAR.
AUMENTO DE LA RESPIRACIÓN.
AUMENTO DE LA ACTIVIDAD MUSCULAR.
AUMENTO DE LOS MOVIMIENTOS DEL APARATO DIGESTIVO.
Un efecto importante de las hormonas tiroideas consiste en el estímulo del crecimiento y el desarrollo del cerebro en la vida fetal y en los primeros años de la vida postnatal, razón por la cual resulta muy importante el diagnóstico precoz del hipotiroidismo congénito. En relación con el resto de los sistemas orgánicos, observen que en general aumentan su actividad. Deben profundizar en el estudio de las funciones de estas hormonas siguiendo las orientaciones del CD.
REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN TIROIDEA
En la imagen se representa el mecanismo de regulación de la secreción tiroidea, observen que el sistema nervioso ejerce influencias sobre el hipotálamo, a este nivel se libera la hormona liberadora de tirotropina que ejerce su acción sobre la adenohipófisis y aumenta la secreción de TSH o la hormona estimulante del tiroides, esta actúa sobre su órgano blanco estableciéndose un mecanismo de retroalimentación negativa sobre la hipófisis que regula su propia secreción a la vez que aumenta la secreción de T3 y T4 que ejercen retroalimentación negativa sobre la hipófisis y sobre el hipotálamo.
Deben profundizar en su estudio independiente otros factores no hormonales como el frío y el estrés que incrementan la secreción de las hormonas tiroideas.
ALTERACIONES DE LA SECRECIÓN TIROIDEA
En las alteraciones de la función tiroidea en el hipotiroidismo existe una disminución de la secreción de T3 y T4, si se produce en el niño se afecta sobre todo el crecimiento y maduración del sistema nervioso, con el consiguiente retraso mental. En el hipertiroidismo, las manifestaciones clínicas obedecen al incremento de las acciones de la T3 y T4. Después de estudiar las acciones fisiológicas de las hormonas T3 y T4 así como los mecanismos de regulación de su secreción puedes predecir las manifestaciones clínicas o de laboratorio que se presentan en las mismas
CONCLUSIONES
Las glándulas endocrinas son órganos macizos y presentan estroma y parénquima.
En el epitelio glandular endocrino las células se disponen formando cordones, acúmulos y folículos.
La hipófisis localizada en la silla turca se origina a partir de dos estructuras ectodérmicas diferentes, esto explica las características morfofuncionales particulares de la adenohipófisis y neurohipófisis.
El hipotálamo a través del sistema porta hipofisario y mediante hormonas liberadoras e inhibidoras controla la secreción de la adenohipófisis y a través del haz hipotálamo hipofisario la liberación de las hormonas de la neurohipófisis.
Las hormonas STH y tiroideas ejercen acciones sobre el metabolismo de glúcidos, lípidos y proteínas, además de otras, relacionadas con órganos y sistemas.
El tiroides, derivado del endodermo alcanza su posición anatómica definitiva desde la séptima semana del desarrollo, en la parte anterior y media del cuello, por delante de la tráquea y la laringe.
La regulación de la secreción de STH y hormonas tiroideas se efectúa a través de mecanismos de retroalimentación negativa donde participan el hipotálamo, la hipófisis y sus células diana.
Las alteraciones de la secreción de las glándulas hipófisis y tiroides provocan alteraciones de las funciones en los órganos blanco, que explican sus manifestaciones clínicas.
GLANDULA SUPRARRENAL.
DESARROLLO DE LAS SUPRARRENALES
Las glándulas suprarrenales comienzan a diferenciarse en la quinta semana a partir de un proceso inductivo entre el epitelio celó mico, situado entre la raíz del mesenterio, la gónada en desarrollo y el mesénquima subyacente. Las células resultantes de esta proliferación, se introducen en el mesénquima y se diferencian en la corteza fetal o primitiva.
Poco después una segunda oleada de células que provienen del mesotelió penetran en el mesénquima y rodean la corteza fetal, formándose la corteza definitiva. Mientras se está formando la corteza, células del sistema simpático provenientes de las células de las crestas neurales invaden su cara interna y originan la médula de la glándula.
RELACIÓN ENTRE EL SISTEMA ENDOCRINO MATERNO, EL FETAL Y LA PLACENTA
Entre el sistema endocrino del feto y el materno se mantiene una activa interacción , a la vez estos sistemas concomitan con la acción endocrina de la placenta.
Del equilibrio entre estos sistema depende un medio hormonal adecuado que permite el crecimiento, desarrollo y maduración fetal a pesar de que la mayoría de las glándulas endocrinas no han alcanzado su completo desarrollo.
UNIDAD FETO - PLACENTARIA
La unidad feto placentaria representa una interacción funcional entre la placenta y las suprarrenales del feto, dada porque hasta poco antes del término de la gestación, la corteza suprarrenal carece de enzimas necesarias para formar progesterona, entonces, utiliza la progesterona placentaria para sintetizar cortisol, aldosterona y sobre todo dihidroepiandrosterona (DHEA). La placenta a su vez utiliza esta hormona fetal para producir estrógenos.
SITUACIÓN DE LAS GLÁNDULAS SUPRARRENALES EN LA PARED ABDOMINAL POSTERIOR
Las glándulas suprarrenales están situadas en la pared posterior de la cavidad abdominal en el espacio retroperitoneal, sobre los polos superiores de los riñones con ligeras diferencias entre uno y otro lado; envueltas por la grasa perirrenal y la fascia renal, su forma es aproximadamente piramidal, aunque con diferencias entre ambas glándulas y entre los distintos individuos.
RELACIONES ANTERIORES DE LAS GLÁNDULAS SUPRARRENALES .
Las relaciones anteriores de las glándulas presentan notables diferencias entre los lados derecho e izquierdo. Merecen destacarse por su importancia la relación anterior de la suprarrenal derecha con el hígado, mientras que la izquierda se relaciona con el páncreas y con el estómago a través de la bolsa omental.
Ambas glándulas suprarrenales están cubiertas en su superficie anterior por la hoja parietal del peritoneo, el cual será objeto de estudio posteriormente.
RELACIONES MEDIALES DE LAS GLÁNDULAS SUPRARRENALES.
La glándula suprarrenal derecha se relaciona medialmente con la vena cava inferior; mientras que la izquierda, más inclinada al borde medial del riñón, se relaciona con la arteria aorta abdominal.
-medialmente tiene relación con los ramos del plexo celíaco a través del cual reciben su inervación simpática.
ARTERIAS SUPRARRENALES
La irrigación de las glándulas suprarrenales depende de tres arterias, la arteria suprarrenal superior, rama de la arteria frénica inferior, la suprarrenal media proveniente de la aorta abdominal y la inferior ramo de la arteria renal que forman un plexo arteriolar subcapsular de donde parte un denso plexo de capilares que atraviesan la corteza, en cuya capa reticular los vasos se anastomosan y forman un rico plexo sinusoidal alrededor de sus células. Un grupo de arterias medulares atraviesan la corteza sin irrigarla y van a terminar en la médula formando un plexo sinusoidal propio.
GLÁNDULA SUPRARRENAL
Desde el punto de vista microscópico la glándula suprarrenal es un órgano macizo por lo que presenta estroma y parénquima.
El estroma está constituido por una cápsula de tejido conectivo denso, tabiques delgados que se introducen hacia el interior de la glándula y un tejido intersticial con fibras reticulares y presenta gran cantidad de capilares fenestrados.
En la imagen podemos observar la disposición de los dos componentes del parénquima, la corteza dispuesta periféricamente y la médula localizada en la región más interna de la glándula.
--Debido a las diferencias en la posición y el aspecto de sus células, la corteza suprarrenal se divide en tres zonas cuyos límites no están bien definidos en el humano y que desde la superficie al centro se denominan: zona glomerular, fasciculada y reticular.
Observen además la médula del órgano.
La zona glomerular es la capa más externa y se sitúa inmediatamente por debajo de la cápsula.
ZONA GLOMERULAR
Esta zona está compuesta por células cilíndricas, de núcleo esférico de cromatina laxa, citoplasma acidófilo con gránulos basófilos e inclusiones de lípidos en el citoplasma y mantienen una estrecha relación con capilares sanguíneos. Se disponen formando acúmulos o masas y secretan mineralocorticoides principalmente la aldosterona.
ZONA FASCICULAR
La zona media es la fascicular, es la capa más extensa, constituye el 80 % del volumen total de la glándula,
--En esta zona las células se disponen en cordones rectos de una o dos células de grosor, paralelos entre si y perpendiculares a la superficie.
Las células de esta zona reciben el nombre de espongiocitos, son poliédricas, de citoplasma basófilo con gran número de inclusiones lipídicas, desarrollo de las mitocondrias con crestas tubulares y un REL muy desarrollado,
en esta capa se producen los glucocorticoides como la cortisona y el cortisol.
ZONA RETICULAR
La zona más interna y próxima a la médula es la reticular, contiene células dispuestas en cordones irregulares que forman una red anastomosada, estas células son de pequeño tamaño y con citoplasma acidófilo, algunas contienen grandes cantidades de pigmento lipofuscina. Estas células sintetizan y secretan andrógenos.
Todas las hormonas producidas en la corteza de la glándula son de naturaleza esteroidea y derivan del colesterol, cuyo metabolismo estudiaremos seguidamente.
METABOLISMO DEL COLESTEROL
El colesterol es un lípido esteroideo importante en la formación de las membranas biológicas y como precursor del resto de los lípidos esteroideos, el 80% de su síntesis ocurre en el tejido hepático.
Se encuentra abundantemente distribuido en todas las células del organismo, en especial en el tejido nervioso. Los 27 átomos de carbono de este compuesto derivan de su único precursor, el grupo acetilo de la acetil CoA.
ESTEROIDOGÉNESIS
La esteroidogénesis es el proceso de síntesis de colesterol.
Para el mismo se requiere de acetil CoA, un potencial reductor proveniente del NADPH y energía metabólica útil en forma de ATP.
Este proceso ocurre en el citoplasma de las células de casi todos los tejidos, aunque con mayor intensidad en el hígado, corteza suprarrenal y piel; tiene como precursor la acetil coa, cuyo origen fundamental es a partir de la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico que ocurre en las mitocondrias. La acetil CoA debe trasladarse al citoplasma a través del mecanismo del citrato ya estudiado
ETAPAS DE LA ESTEROIDOGÉNESIS
La síntesis del colesterol ocurre en cinco etapas consecutivas comenzando por la:
Conversión de acetil CoA en ácido mevalónico.
Conversión del ácido mevalónico en unidades de isopreno activadas.
Condensación de unidades de isopreno activadas, con formación de escualeno.
Conversión de escualeno en lanosterol y la
Conversión de lanosterol en colesterol.
ESTEROIDOGÉNESIS
En esta primera etapa se condensan dos moléculas de acetil CoA para formar acetoacetil CoA, reacción catalizada por la enzima aceto acetil CoA tiolasa, la energía requerida la aporta la ruptura del enlace tioéster de la acetil CoA.
-En esta reacción observen que se condensa la acetoacetil CoA con una molécula de acetil CoA, dando lugar al beta hidroxi beta metil glutaril CoA, conocida como HMG CoA.
La enzima que cataliza esta reacción es la HMG CoA sintetasa.
--Finalmente se forma el ácido mevalónico por la acción de la enzima HMG CoA reductasa.
Esta reacción constituye un paso limitante en la síntesis y requiere de NADPH. Es el principal punto de regulación de esta vía.
En resumen, en esta etapa se condensan tres moléculas de acetil CoA, para formar un intermediario de 6 carbonos, el ácido mevalónico.

En la segunda etapa el ácido mevalónico da lugar a la primera unidad de isopreno activado, el isopentenil pirofosfato. En la tercera etapa la condensación de varias unidades de isopreno activadas dan origen al escualeno, terpeno de 30 carbonos . La cuarta etapa se caracteriza por la transformación del escualeno mediante ciclización, en un lípido esteroide, el lanosterol, que finalmente es transformado en colesterol
REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DEL COLESTEROL
La regulación de la síntesis del colesterol ocurre de manera diferente en el hígado y los tejidos extrahepáticos
En el hígado, el control de la síntesis de colesterol lo ejerce la enzima HMG CoA reductasa. Las hormonas insulina y glucagón controlan su actividad a través del mecanismo de modificación covalente.
La insulina hace que predomine la forma desfosforilada, que es la más activa, y por ende se incrementa la síntesis de colesterol. Por el contrario el glucagón hace que predomine la forma fosforilada, menos activa, provocando la disminución de la síntesis.
La HMG CoA reductasa es una enzima alostérica cuyos efectores negativos se supone que sean intermediarios de la síntesis del colesterol, pero aun no han sido identificados. Las hormonas tiroideas y los glucocorticoides inducen la síntesis de la HMG CoA reductasa y las altas concentraciones de colesterol la reprimen.
El factor fundamental que regula la producción hepática de este compuesto es el propio colesterol de la dieta, que disminuye tanto la síntesis como la actividad de la HMG CoA reductasa.
En los tejidos extrahepáticos, la síntesis de colesterol se regula de la siguiente forma
-Las LDL, que transportan colesterol, son captadas por los tejidos extrahepáticos mediante receptores específicos por su apoproteína principal, la B-100.
-La captación de colesterol por las células se realiza por el mecanismo de endocitosis mediada por receptor.
Se forma entonces un endosoma, que por la acción de la bomba de protones, disminuye el pH y provoca la separación de los receptores, que se incorporan a la membrana plasmática.
-A continuación por acción de las enzimas lisosomales, se degradan las LDL en sus componentes, liberándose colesterol, que produce en la célula los siguientes efectos metabólicos:
--Inhibición de la enzima HMG CoA reductasa, lo que interrumpe la síntesis del colesterol intracelular.
Inhibición de la síntesis de los receptores de LDL, lo que impide la entrada de colesterol a la célula y
Activación de la enzima que esterifica el colesterol con un ácido graso.
DESTINOS DEL COLESTEROL
Una vez formado el colesterol, una alternativa común de todas las células es su incorporación a la estructura de las membranas. Como el colesterol es el precursor del resto de los lípidos esteroides, su destino va a depender de la especialización celular. Así, en el tejido hepático da lugar al colesterol biliar, a los ácidos biliares y a los ésteres del colesterol.
En la corteza de las glándulas suprarrenales, a las hormonas glucocorticoides, mineralocorticoides y andrógenos.
En las gónadas masculinas, a los andrógenos, en las femeninas y en la placenta, a la progesterona y los estrógenos
y en la piel, a la pre-vitamina D, que, finalmente, dará lugar a la hormona calcitriol o 1,25 dihidroxicolecalciferol en el riñón.
Para que el colesterol se traslade a sus diferentes destinos debe formar parte de la estructura de las lipoproteinas. A continuación orientaremos el estudio de algunas alteraciones en el metabolismo de las lipoproteinas denominadas hiperlipoproteinemias.
CLASIFICACIÓN DE LAS HIPERLIPOPROTEINEMIAS
Las hiperlipoproteinemias pueden clasificarse teniendo en cuenta diversos criterios, por ejemplo, según su origen y por el tipo de lipoproteína con la que guarde relación.
Según su origen pueden clasificarse en primarias o familiares y secundarias.
Según el tipo o los tipos de lipoproteínas afectadas se utiliza la clasificación de Fredrikson. Según este criterio, las hiperlipoproteinemias se clasifican del I al V .
Dentro de este grupo se encuentra la hipercolesterolemia familiar o de tipo II a, la que se caracteriza por un déficit de receptores de LDL, o receptores defectuosos, lo que trae como consecuencia la velocidad reducida de depuración de las LDL y valores elevados de LDL, esto conduce a aterosclerosis y enfermedades coronarias.
Este contenido deben estudiarlo por su libro de texto y las orientaciones que aparecen en el CD de la asignatura. Como ya vimos el cortisol es uno de los derivados del colesterol, el que tiene una gran importancia debido a sus efectos fisiológicos.
EFECTOS METABÓLICOS DEL CORTISOL
Este compuesto es sintetizado por los espongiocitos de la capa fasciculada de la corteza suprarrenal, el cortisol presenta efectos sobre el metabolismo.; en el caso de los carbohidratos, aumenta la gluconeogénesis hepática porque esta hormona aumenta la cantidad de las enzimas que intervienen en este proceso, además moviliza aminoácidos de los tejidos extrahepáticos. Otro efecto sobre este metabolismo es la disminución de la utilización de glucosa por la célula. Ambos mecanismos tienden a aumentar la glicemia, por eso el exceso de su secreción tiene efecto diabetógeno.
En el caso de las proteínas, aumenta el catabolismo en los tejidos extrahepáticos, principalmente en el músculo, esto conlleva a un aumento de los aminoácidos en el plasma los que son utilizados para la síntesis de proteínas hepáticas y plasmáticas y para la gluconeogénesis.
En el caso de las grasas, el cortisol moviliza los ácidos grasos del tejido adiposo y favorece su utilización con fines energéticos, esto se pone de manifiesto sobre todo en el ayuno prolongado y en situaciones de estrés.
OTRAS ACCIONES
Además de las acciones del cortisol sobre el metabolismo, participa también en reacciones de estrés ya sea físico o psíquico, aumentando la movilización de grasas y aminoácidos con fines energéticos o para la síntesis de glucosa. Además los glucocorticoides, como el cortisol, son muy utilizados como antiinflamatorios debido a que estabilizan la membrana de los lisosomas, reducen la permeabilidad capilar y disminuyen la migración de leucocitos a la zona inflamada entre otros.
Por su parte la reducción del número de linfocitos y anticuerpos está relacionada con sus efectos depresores sobre el sistema inmune, y el efecto antialérgico se relaciona con la menor liberación de productos antiinflamatorios;
favorece además la diferenciación de las células alveolares o neumocitos tipo II que producen el surfactante pulmonar que favorece la distensión de los pulmones y evita la acumulación de líquido en los alveolos.
REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE CORTISOL.
En la imagen se representa la regulación de la secreción de cortisol, observen que cualquier tipo de estrés actúa sobre el hipotálamo aumentando la secreción de la hormona liberadora de corticotropina, esta llega a la adenohipófisis a través del sistema porta hipofisario e induce la liberación de ACTH por las células corticotropas.
La ACTH actúa sobre la corteza suprarrenal aumentando la secreción de cortisol que ejerce sus acciones fisiológicas, encaminadas a suprimir el estrés que le dio origen. La ACTH liberada por la adenohipófisis inhibe por retroalimentación negativa al hipotálamo, y el cortisol liberado por la glándula suprarrenal inhibe a la hipófisis y al hipotálamo contribuyendo al control de la secreción.
Conociendo las acciones fisiológicas del cortisol así como el mecanismo de regulación de su secreción, analizaremos a continuación las manifestaciones que se producen por hiperfunción e hipofunción de la corteza suprarrenal.
ALTERACIONES DE LA SECRECIÓN DE CORTISOL
El síndrome de Cushing se produce por una hipersecreción corticosuprarrenal y aunque todas las zonas de la corteza se afectan, las manifestaciones más relevantes dependen de la secreción de cortisol, produciéndose desplazamiento de la grasa a regiones torácicas y superior del abdomen, cara de luna llena, degradación de proteínas extrahepáticas, baja resistencia a las infecciones e hiperglicemia entre otras.
La Enfermedad de Addison se produce por una hiposecreción de la corteza suprarrenal; el déficit de mineralocorticoides producidos en la zona glomerular de la corteza ocasiona disminución del volumen plasmático produciéndose un estado de shock
el déficit de glucocorticoides ocasiona trastornos en la regulación de la glicemia y pigmentación melánica de la piel.
En su estudio independiente deben profundizar en la justificación de estas manifestaciones basado en las acciones hormonales y el mecanismo de regulación de su secreción.
Hasta aquí hemos estudiado las características morfofuncionales de la corteza suprarrenal, daremos continuidad al estudio de esta glándula abordando algunos aspectos de su porción central llamada médula.
MÉDULA SUPRARRENAL
La médula suprarrenal está constituida por células poliédricas organizadas en cordones o conglomerados redondeados, rodeados de una red de fibras reticulares
Se distinguen dos tipos de células, las cromafines que secretan adrenalina y noradrenalina y las células ganglionares simpáticas.
-La médula suprarrenal se origina a partir de los neuroblastos simpáticos, por eso sus funciones están muy relacionadas con esta división del sistema nervioso autónomo estudiado en la Morfofisiología Humana II.
Como puede apreciarse en la imagen las neuronas postganglionares simpáticas inervan la médula suprarrenal la cual produce principalmente adrenalina y en menor cantidad noradrenalina, estas hormonas viajan por la sangre y pueden llegar a regiones no inervadas por el sistema nervioso simpático.
Esta característica le concede a la médula suprarrenal una importancia particular, además se presentan en la imagen algunos efectos de estas hormonas.
Las porciones de la glándula suprarrenal presentan un origen diferente, la corteza deriva del mesodermo, mientras que la médula de las células de las crestas neurales.
La glándula suprarrenal es un órgano macizo cuyo parénquima se organiza en corteza y médula y sus células en la zona glomerular se organizan en acúmulos o masas, en la fascicular en cordones o hileras regulares y en la reticular en forma de cordones irregulares; el estroma está constituido por una cápsula de tejido conectivo denso, tabiques delgados que se introducen hacia el interior de la glándula y un tejido intersticial con fibras reticulares
CONCLUSIONES
El cortisol es el glucocorticoide más importante secretado por los espongiocitos de la zona fasciculada de la corteza suprarrenal, el mismo presenta acciones importantes sobre el metabolismo de los glúcidos, lípidos, proteínas y otros entre los que se destaca su efecto antiinflamatorio e inmunosupresor.
La síntesis del colesterol ocurre en la mayoría de las células del organismo, pero es más intensa en el hígado.
La regulación del metabolismo del colesterol en el hígado y los tejidos extrahepáticos ocurre de forma diferente
El colesterol es un componente de las membranas biológicas y de él derivan las hormonas esteroideas.
Los glucocorticoides y las catecolaminas, adrenalina y noradrenalina, son las hormonas más importantes que contribuyen a la adaptación del organismo durante situaciones de estrés.
La regulación de la secreción de glucocorticoides se produce por un mecanismo de retroalimentación negativa en el que participa el hipotálamo y la hipófisis, siendo el estrés físico o neurógeno uno de los estímulos más potentes de su secreción.
El aumento exagerado de la secreción de cortisol produce el Síndrome de Cushing, mientras que su disminución la Enfermedad de Addison.
Semana 7
PÁNCREAS
DESARROLLO DEL PÁNCREAS
El páncreas se desarrolla a partir de un proceso inductivo entre el revestimiento endodérmico del duodeno y el mesodermo esplácnico con la consecuente diferenciación de dos esbozos. El esbozo pancreático ventral que guarda íntima relación con el colédoco, y el esbozo pancreático dorsal que está situado en el mesenterio dorsal.
--A consecuencias del crecimiento diferencial el duodeno rota hacia la derecha, y con él ,el brote pancreático ventral se desplaza dorsalmente, para situarse inmediatamente por debajo y detrás del esbozo dorsal; posteriormente, se fusionan el parénquima y el sistema de conductos de ambos esbozos para conformar el órgano.
El esbozo ventral forma una parte de la cabeza del páncreas y el resto de la glándula deriva del esbozo dorsal.
El parénquima pancreático deriva del endodermo de los esbozos que forman una red de túbulos, a comienzos del período fetal, se desarrollan los acinos a partir de agrupaciones celulares que rodean los extremos de dichos túbulos.
Los islotes pancreáticos se desarrollan a partir de grupos de células que se separan de los túbulos y se sitúan entre los acinos . La secreción de insulina , glucagón y somatostatina se inician durante el período fetal temprano.
CORTE TRANSVERSAL DE LA CAVIDAD ABDOMINAL A NIVEL DEL PÁNCREAS.
Como estudiamos anteriormente el sistema endocrino está integrado por glándulas endocrinas propiamente dichas, glándulas mixtas y el tejido endocrino difuso. El páncreas pertenece al grupo de glándulas mixtas que son aquellas en las que la función principal es exocrina, pero con un pequeño componente endocrino.
Se trata entonces de una glándula anexa al sistema digestivo productora de jugo pancreático con un componente endocrino productor de insulina y glucagón, hormonas esenciales en el metabolismo.
SITUACIÓN ANATÓMICA DEL PÁNCREAS
El páncreas es un órgano impar que ocupa una posición profunda en el abdomen, adosado a su pared posterior a nivel de las primera y segunda vértebras lumbares junto a las suprarrenales, por detrás del estómago, formando parte del contenido del espacio retroperitoneal.
Por estas razones es un órgano muy difícil de palpar y en consecuencia sus procesos tumorales tardan en ser diagnosticados a través del examen físico.
ASPECTO EXTERNO Y PORCIONES DEL PÁNCREAS.
Su aspecto externo es lobulado, con una porción ensanchada dirigida hacia la derecha que se denomina cabeza, enmarcada en el duodeno,
una porción intermedia denominada cuerpo y un extremo izquierdo afinado llamado cola.
Es en este sitio donde se localiza la mayor proporción de Islotes de Langerhans, componente endocrino de la glándula.
IRRIGACIÓN SANGUÍNEA DEL PÁNCREAS
Al igual que el resto de las glándulas estudiadas, el páncreas posee una rica irrigación dada por la arteria esplénica, ramo del tronco celíaco y los ramos pancreático duodenales de la arteria mesentérica superior.
ISLOTES PANCREÁTICOS
Como ya vimos los islotes Langerhans constituyen el componente endocrino del páncreas, están dispersos por todo el órgano en forma de agrupaciones celulares de tamaño variable en estrecha relación con los capilares sanguíneos y ricamente inervados, separados de la porción exocrina por una fina red de fibras reticulares. Estos islotes se encuentran en mayor proporción en la cola del páncreas.
En preparaciones histológicas corrientes los islotes se presentan como zonas ovales más claras que el resto del parénquima.
La porción exocrina que forma la mayor parte de la glándula se estudiará en el sistema digestivo.
--En esta microfotografía óptica de un corte de páncreas se observa un islote de langerhans
Las células que lo consitutuyen son poligonales o redondeadas dispuestas en cordones cortos alrededor de las cuales existe un abundante entramado de capilares sanguíneos.
Se distinguen diferentes tipos celulares.
Las células alfa (A), las células beta (B) y las células delta (D);
Además existen otros tipos celulares como las células F o PP
y las células G productoras de polipéptido pancreático y gastrina respectivamente, que aumenta la secreción cloridopéptica (de acido clorhídrico) ,que serán estudiadas posteriormente.
--En la siguiente fotomicrografía teñida con la técnica especial de la inmunoperoxidasa podemos observar la localización de los islotes en relación con el componente exocrino del órgano,
fíjense en la disposición de las células betas representadas hacia la izquierda con el citoplasma basófilo y
las células alfa hacia la derecha con el citoplasma acidófilo.
Las células más abundantes del islote son las beta, productoras de Insulina
SÍNTESIS DE INSULINA
El primer paso de la síntesis de la insulina es la formación de la pre pro insulina, esta forma no es activa y presenta en su estructura un péptido señal, que le permite la entrada al retículo endoplásmico rugoso para continuar su formación.
Una vez dentro de este, ocurre la separación del péptido señal de 16 aminoácidos para formar la proinsulina …….
--En su paso por el aparato de Golgi la proinsulina sigue su procesamiento, con la separación del péptido C, conviertiéndose en la hormona activa que se acumula en vesículas en el citoplasma de las células beta.
ESTRUCTURA DE LA INSULINA
La insulina esta formada por 2 cadenas polipeptídicas que constan de 21 y 30 aminoácidos cada una.
Están unidas por dos puentes disulfuro
y tiene un peso molecular de 6000 daltons.
RECEPTOR DE LA INSULINA
El receptor de la insulina consta de 4 subunidades, 2 alfa de 719 aminoácidos y 2 beta de 620.
Es transmembranal como todos los receptores de membrana y en sus dos subunidades alfa que son externas se encuentra el sitio para la hormona.
Las subunidades se unen por puentes disulfuro.
En su dominio intracelular, las dos subunidades beta que son las que atraviesan la membrana tienen varias tirosinas que resultan fosforiladas.
Al unirse la insulina con el receptor, se forma el complejo hormona receptor, que se agrupan en zonas recubiertas por una proteína llamada clatrina y son endocitados.
Una vez activado el receptor por medio de la unión de la insulina a la cadena alfa, se activan dominios intracelulares de las subunidades beta, esto facilita una cascada de fosforilaciones, iniciada por su propia autofosforilación, liberándose un segundo mensajero, responsable de las acciones metabólicas reguladoras finales de la hormona .

En la diapositiva se muestran los efectos de la insulina sobre el metabolismo, observen que en el metabolismo de los glúcidos, favorece la captación de glucosa y su utilización para obtener energía, así como los procesos que favorecen el almacenamiento de glucosa en forma de glucógeno y en consecuencia es una hormona hipoglicemiante;
en relación con las proteínas, favorece la captación de aminoácidos y la síntesis de proteínas, por lo cual presenta un efecto anabólico proteico
y sobre los lípidos, favorece la síntesis de triacilglicéridos y colesterol, además disminuye la lipólisis; en consecuencia tiene efecto lipogénico.

La insulina es medible en sangre entre las 8 y 12 semanas del desarrollo, y se le conoce también como hormona del crecimiento fetal.
En la imagen se muestran otras acciones de la insulina, observen que favorece la síntesis de ADN y ARN, aumentando el crecimiento y división celular,
aumenta la afinidad de las somatomedinas por los receptores, estos factores unidos a su efecto sobre la síntesis de proteínas favorecen el crecimiento.
Resulta de interés que esta hormona aumenta la entrada de potasio a la célula asociado con la entrada de glucosa e inhibe la síntesis y secreción de glucagón.
REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE INSULINA
el mecanismo de regulación de la secreción de insulina, el aumento de la glicemia constituye el principal estímulo para las células beta de los islotes pancreáticos, que incrementan la secreción de insulina,
esta actúa sobre el hígado, el músculo y tejido adiposo que son sus órganos blanco, aumentando la glucogénesis y disminuyendo la glucogenolisis,
además aumenta la captación de glucosa por las células hepáticas y adipocitos con lo cual tienden a disminuir los niveles plasmáticos de glucosa actuando como un mecanismo de retroalimentación negativa.
OTROS FACTORES EN LA REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE INSULINA..
otros factores que intervienen en la regulación, aumentando la secreción de insulina; las hormonas glucagón, cortisol, adrenalina y la hormona del crecimiento son hiperglicemiantes y por tanto aumentan su secreción al igual que la presencia de aminoácidos en el plasma y las hormonas gastrointestinales.
Otra hormona producida por los islotes es el glucagón, la que estudiaremos seguidamente.
GLUCAGÓN
El glucagón es una hormona peptídica de 29 aminoácidos que se sintetiza como preproglucagón con un peso molecular de 18 000 Daltons, luego es hidrolizado el péptido señal y la pro hormona se almacena en vesículas del aparato de Golgi y permanece en su forma de proglucagón, hasta que se estimula su secreción a la sangre.
El glucagón tiene receptores en el hígado y el tejido adiposo, y actúa a través del mecanismo del segundo mensajero, ya estudiado.
ACCIONES DEL GLUCAGÓN
El glucagón se secreta en situaciones de hipoglicemia, por tanto aumenta la glucogenolisis hepática al activar la glucógeno fosforilasa e inhibir la glucógeno sintetasa,
aumenta la gluconeogénesis,
Además, aumenta la cetogénesis debido a una disminución de los niveles de malonil CoA.
Su efecto sobre la lipólisis depende de un aumento de la actividad de la lipasa hormonosensible.
Induce el catabolismo proteico con utilización de los aminoácidos para la gluconeogénesis.
Por último el glucagón al ser una hormona hiperglicemiante, incrementa la secreción de insulina.
INTERACCIONES ENTRE LAS CÉLULAS DE LOS ISLOTES PANCREÁTICOS.
Las células endocrinas dentro del islote se encuentran muy relacionadas ya sea por comunicaciones endocrinas o paracrinas. Estos mecanismos de comunicación intercelular facilitan la liberación ordenada de la insulina y el glucagón. Observen que cuando aumenta la secreción de insulina, disminuye la glicemia y en consecuencia se deprime la secreción de glucagón; cuando aumenta la secreción de glucagón tiende a aumentar la glicemia que constituye el estímulo para el aumento la secreción de insulina. Observen además que la producción de somatotostatina por las células delta, inhibe la secreción de ambas hormonas con la finalidad de disminuir la utilización de los nutrientes absorbidos con lo que se prolonga su disponibilidad; recuerden que esta es la misma hormona que inhibe la secreción de hormona del crecimiento.
REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE GLUCAGÓN
observen que cualquier estado que curse con disminución de la glicemia como el ejercicio y el ayuno entre otros, aumenta la secreción de glucagón por las células alfa de los islotes,
esta hormona activa enzimas hepáticas que aumentan la glucogenolisis y la gluconeogénesis con lo cual se regula la glicemia.
Es necesario aclarar que el aumento de los aminoácidos en el plasma estimula la secreción de glucagón e insulina,
así pues en este caso las respuestas de la insulina y el glucagón no se oponen entre sí.
El déficit de la secreción de insulina provoca alteraciones metabólicas entre las que se encuentra la Diabetes Mellitus.
DIABETES MELLITUS
En el esquema se muestran las alteraciones metabólicas y algunas de las manifestaciones presentes en la diabetes mellitus,
observen que la causa más frecuente es el déficit de insulina, esto origina disminución de la captación de glucosa, así como activación de las enzimas de la glucogenolisis y gluconeogénesis.
Estos tres procesos producen hiperglicemia;
aumenta la degradación de proteínas aportando aminoácidos a la gluconeogénesis y disminuyendo la reserva de proteínas corporales;
por su parte, el déficit de insulina aumenta la lipólisis con aumento de los ácidos grasos en el plasma.
La hiperglicemia, aumenta la eliminación de glucosa por la orina que retiene agua produciéndose diuresis osmótica que explica la poliuria del diabético y la deshidratación celular,
la que estimula el centro de la sed del hipotálamo,
La poliuria, unida a la degradación de proteínas y lípidos explica la pérdida de peso.
Debido a la no utilización de la glucosa para obtener energía, esta se obtiene a partir de la beta oxidación de los ácidos grasos con lo cual aumentan los cuerpos cetónicos en sangre y la tendencia a la ateroesclerosis.
Otros de los síntomas presentes en la Diabetes Mellitus es la polifagia o aumento de la ingestión de alimentos, lo cual se explica porque al no haber insulina no penetra glucosa al centro de la saciedad del hipotálamo con lo que predomina la actividad del centro del hambre.
MODIFICACIONES EN EL PERÍODO POSTPRANDIAL
Otra situación de interés es el período postprandial, donde se producen adaptaciones metabólicas que mantienen dentro de límites fisiológicos la glicemia.
Entre las mismas están:
La absorción intestinal, más rápida en los monosacáridos y disacáridos, lo que tiende a elevar la glicemia rápidamente provocando secreción aumentada de insulina, mientras que en los alimentos que contienen fibra es más lenta, lo que produce secreción adecuada de insulina.
-El hígado juega un importante papel como regulador de la glicemia, ya que la glucosa absorbida en el intestino antes de incorporarse a la circulación general pasa por el mismo, donde es captada y fosforilada para sintetizar glucógeno. Hay que recordar que el hígado dispone de una enzima adicional para este proceso que es la glucoquinasa.
Otras hormonas como el glucagón, cortisol y la STH, participan también en la regulación de la glicemia en el período postprandial
Existen diferentes situaciones que tiene una repercusión importante en el metabolismo, entre los que se encuentran el ejercicio y el ayuno, seguidamente abordaremos algunos de estos aspectos.
EJERCICIO FÍSICO
Uno de los modelos mejor conocido de adaptación a situaciones específicas es el del ejercicio físico.
Para comprenderlo es necesario tener presente las principales características del músculo en reposo.Durante el estado de reposo en el tejido muscular existen vías metabólicas priorizadas.
Así la glucosa proveniente de la sangre es almacenada en forma de glucógeno y solo una pequeña fracción es utilizada mediante la vía glicolítica.
La mayor proporción de la energía la obtiene el músculo de la oxidación de los ácidos grasos por medio de la beta oxidación.
El ATP formado se almacena en forma de fosfocreatina en una reacción catalizada por la enzima creatina quinasa,y solamente una pequeña parte se utiliza en el mantenimiento de la actividad muscular.
El consumo de oxígeno del músculo en reposo representa aproximadamente el 30% del consumo total del organismo.
AJUSTES METABÓLICOS DEL EJERCICIO FÍSICO
Durante el ejercicio se producen ajustes metabólicos.
El mecanismo de la contracción requiere de la hidrólisis de ATP como fuente inmediata de energía aumentando con ello los niveles de ADP, este aumento tiene varios efectos.
Inversión de la reacción de la creatina quinasa, formándose creatina y ATP .
Estimulación de los procesos de la respiración celular.
Estos dos efectos del ADP traen como consecuencia un mayor aporte de energía al mecanismo de la contracción.
Estimulación de la fosfofructo quinasa que determina el aumento de la glicólisis y Paralelamente de la glucogenolisis.
Como consecuencia de la estimulación de estas vías metabólicas la afluencia de cofactores reducidos a la cadena respiratoria aumenta, sobrepasando las posibilidades de su oxidación.
Por otra parte la llegada de oxígeno está limitada, pues la contracción del músculo, produce una anaerobiosis relativa, con lo cual se favorece la conversión de pirúvico a láctico, el cual pasa a la sangre para posteriormente ir al hígado y convertirse en glucosa por gluconeogenesis.
EFECTOS BENEFICIOSOS DEL EJERCICIO FÍSICO
Entre los efectos generales del ejercicio y que resultan beneficiosos tenemos.
1. Aumento de la masa y de la capacidad de contracción muscular, lo que trae aparejado un aumento de la fuerza.Esto hace que las personas adquieran una postura y figura más adecuada.
2. Aumento de la capacidad respiratoria.
3. Mejora la capacidad cardiaca y la fuerza contráctil del corazón.
4. Impide los depósitos de grasa y disminuye los existentes.
5. Conserva e incrementa la salud.
6. Es un medio de rehabilitación.
7. Es un medio para disminuir el estrés.
8. Aumenta la capacidad para el trabajo físico e intelectual.
9. Favorece la disposición para la realización de actividades de carácter político social, recreativo y otras.
10. Crea sensación de bienestar, que los hace sentir más seguros y felices de vivir.
Otra situación que pone a prueba la capacidad de adaptación del organismo es el ayuno prolongado.
RESERVAS ENERGÉTICAS
En la tabla pueden observar las reservas energéticas promedio de que dispone el individuo.
Las reservas lipídicas, sobrepasan el resto de las fuentes a las que puede recurrir el organismo en un período de ayuno.
El gasto calórico mínimo diario asciende a unas 1600 calorías, pero se puede elevar de manera variable de acuerdo sobre todo con la actividad física del sujeto.
De hecho, en las personas obesas, las reservas pueden ser mucho mayores, pero esto no se cumple estrictamente por los desequilibrios metabólicos que se desencadenan.
Aunque en la tabla se designa un número de calorías a las proteínas, estas macromoléculas no están destinadas a estas funciones, si se utilizan en este sentido es a expensas de las funciones específicas que desempeñan.

Las adaptaciones metabólicas ocurren de la siguiente manera.
Cuando disminuyen los valores de glucosa en sangre se mantiene el consumo por el cerebro pero se detiene el aporte exógeno,
esto hace que se libere glucagón por el páncreas que aumenta la glucogenolisis hepática, con lo que se detiene el descenso progresivo de la glicemia.
Estas reservas de glucógeno hepático duran aproximadamente 12 horas.
Una vez agotadas las reservas de glúcidos, comienza la movilización de proteínas, los aminoácidos resultantes son utilizados por el hígado para la producción de glucosa endógena,
y el grupo amino es eliminado en forma de amoníaco.
Parece existir un orden en la degradación de las proteínas, se comienza con las enzimas digestivas relacionadas con la transformación de los alimentos,
Después, comienza la utilización de las proteínas musculares.
-En el músculo el piruvico producto de la glicólisis se transamina con los aminoácidos
y la alanina resultante difunde a través de la sangre hasta el hígado donde es convertida en glucosa por gluconeogenesis,
la glucosa pasa a la sangre y contribuye al mantenimiento de la glicemia, lo que se denomina ciclo de Cahill.
Es importante recordar que no existen proteínas de reserva, lo que significa que aquellas que se utilizan como fuente calórica dejan de cumplir funciones específicas en las células.
En este primer período se produce una rápida disminución del peso corporal, debido a que la movilización de glúcidos y proteínas lleva aparejada la eliminación de una buena cantidad de agua de hidratación.
-Simultáneamente con la utilización de las proteínas comienza la movilización de los triacilglicéridos de reserva, estimulada por el glucagón,
se produce la lipólisis intracelular de los TAG en el tejido adiposo que da lugar a ácidos grasos y glicerol,
los primeros se utilizan como fuente de energía en el proceso de beta oxidación, disminuyendo la utilización de las proteínas
y el glicerol se utiliza en la gluconeogenesis hepática para formar glucosa.
La acetil coa producto de la beta oxidación se dirige a la formación de cuerpos cetónicos,
entre el tercer y el sexto día de ayuno el cerebro se adapta y comienza a utilizar los cuerpos cetónicos,
disminuyendo con ello grandemente las necesidades de glucosa.
COMPLICACIONES
PÉRDIDA DE PESO LENTA
CETOSIS ACIDOSIS
CONSUMO DE PROTEÍNAS POSTRACIÓN
PROTEÍNAS PLASMÁTICAS EDEECMA
INFECCIONES MUERTE
Los cambios que aparecen posteriormente son de instalación gradual,
el peso corporal baja lento pero inexorablemente,
aparece la cetosis, que puede llegar a acidosis,
el consumo de proteínas puede llevar a la postración,
la disminución de las proteínas plasmáticas puede conllevar al edema
y pueden aparecer síntomas por deficiencias de vitaminas.
La duración de este período depende de las reservas de triacilglicéridos del tejido adiposo y de la aparición de las complicaciones,
a medida que pasa el tiempo el individuo es más propenso a contraer enfermedades infecciosas que pueden conducir a la muerte.
El tratamiento debe hacerse bajo estricto control médico pues los cambios metabólicos que hemos estudiado, son de gran complejidad.
CETOSIS DIABÉTICA
HIPERGLICEMIA + HIPERCETONEMIA CEREBRO NO UTILIZA CUERPOS CETÓNICOS
CETOSIS POR AYUNO
HIPOGLICEMIA + HIPERCETONEMIA CEREBRO UTILIZA CUERPOS CETÓNICOS
Anteriormente estudiamos las causas de la cetosis en el diabético, estado que también puede producirse en el ayuno.
En la imagen puedes apreciar la comparación de ambos procesos.
Es preciso que profundicen estos aspectos en tu libro de texto y se percaten de que la cetosis del diabético es mas intensa que la del ayuno ya que en la diabetes el cerebro no utiliza los cuerpos cetónicos debido a que la entrada de glucosa a este tejido no depende de la insulina, mientras que en el ayuno el cerebro se adapta y utiliza los cuerpos cetónicos, lo que hace que disminuya la intensidad de la cetosis en este caso.
REGULACIÓN DE LA GLICEMIA.
En la imagen se representan las glándulas endocrinas cuyas secreciones participan en la regulación de la glicemia,
observen que el páncreas libera insulina, glucagón y somatostatina, la corteza suprarrenal el cortisol, la médula suprarrenal la adrenalina, la adenohipófisis la corticotropina, la hormona del crecimiento y la estimulante del tiroides;
por su parte la glándula tiroides libera T3 y T4.
Estas hormonas ejercen sus efectos metabólicos en diferentes órganos diana que contribuyen a regular la glicemia en diferentes situaciones.
CONCLUSIONES
El páncreas tiene localización retroperitonal, es inaccesible a la palpación y presenta tres porciones: cabeza, cuerpo y cola
Los Islotes pancreáticos de origen endodérmico, están formados por diferentes tipos de células endocrinas que se organizan en masas o acúmulos en estrecha relación con los vasos sanguíneos.
La insulina es una hormona anabólica e hipoglicemiante, mientras que el glucagón es catabólica e hiperglicemiante destinada a movilizar los recursos energéticos ante situaciones como el ayuno, el ejercicio y el estrés.
La glicemia constituye el regulador básico de la secreción de insulina y glucagón.
En la regulación de la glicemia intervienen diferentes glándulas endocrinas cuyas secreciones en algunas situaciones activan y en otras inhiben los sistemas enzimáticos que modifican diferentes procesos metabólicos en las células diana..
Las manifestaciones que se producen en la diabetes mellitus se deben a los efectos del déficit de insulina sobre el metabolismo de los carbohidratos, grasas y proteínas.
PARATIROIDES DINAMICA DEL DESARROLLO HUMANO
DESARROLLO DE LAS PARATIROIDES
Las paratiroides se originan a partir de la diferenciación del epitelio endodérmico de la porción dorsal de las terceras y cuartas bolsas faríngeas en interacción con el mesénquima de los arcos branquiales.
De la porción dorsal de las terceras bolsas se originan las paratiroides inferiores, mientras, que las porciones dorsales de las cuartas bolsas forman las superiores.
Simultáneamente al descenso del tiroides los primordios de ambas glándulas pierden su conexión con la pared faríngea y migran en dirección caudal y medial para ubicarse en la cara posterior de esa glándula.
Las paratiroides fetales son activas desde el tercer mes de gestación. Es oportuno destacar que durante el embarazo se produce una rápida transferencia de calcio de la madre al feto por lo que es importante mantener un suministro de alimentos ricos en calcio a la embarazada.
SITUACIÓN DE LAS GLÁNDULAS PARATIROIDES.
En esta vista posterior se puede observar las paratiroides como pequeñas glándulas anexas a la glándula tiroides, generalmente en número de cuatro, adosadas a la cara posterior de los lóbulos tiroideos en el interior de su cápsula;
situación que es importante tener en cuenta en la cirugía del tiroides, debido a que pueden ser dañadas las mismas.
RELACIONES DE LAS GLÁNDULAS PARATIROIDES.
En esta vista anterior se observa la proyección de las glándulas paratiroides para destacar su relación lateral con el paquete vasculonervioso del cuello constituido por la vena yugular interna, la arteria carótida común y el nervio vago.
VASCULARIZACIÓN DE LAS GLÁNDULAS PARATIROIDES.
La vascularización de esta glándula también es muy abundante y se realiza en común con la glándula tiroides,
Las arterias tiroideas superiores e inferiores garantizan su irrigación, mientras que las venas tiroideas superiores e inferiores están encargadas del drenaje venoso y distribuyen el producto de su secreción. Los vasos linfáticos acompañan a las venas.
PARATIROIDES
Las glándulas paratiroides al igual que las glándulas endocrinas estudiadas hasta aquí son órganos macizos. Su estroma está constituido por una cápsula delgada de tejido conectivo de la que parten tabiques, además presenta tejido intersticial rico en capilares fenestrados.
El parénquima lo constituyen las células organizadas en cordones y acúmulos. Las células de la glándula son de dos tipos oxífilas y principales, estas últimas según sus características morfológicas pueden ser claras y oscuras.
El esquema nos permite además observar la disposición en masas o acúmulos de las células que constituyen su parénquima, las que mantienen una importante relación con los vasos sanguíneos.
Fíjense también en la disposición del tejido conectivo que forma la cápsula del estroma.
CÉLULAS DE LA PARATIROIDES
En esta fotomicrografía a microscopio óptico podemos apreciar a la paratiroides muy relacionada con tejido tiroideo.
En la siguiente imagen se muestran las células del parénquima, las principales y las oxífilas,
Las principales, son más abundantes, pequeñas, citoplasma ligeramente eosinófilo con gránulos que contienen la paratohormona, hormona que interviene en la regulación del metabolismo del calcio y el fosfato.
Las oxífilas, se caracterizan por ser más grandes que las principales, tener un citoplasma intensamente acidófilo y con gran cantidad de mitocondrias, de estas células se desconoce su función.
EL CALCIO EN NUESTRO ORGANISMO
El calcio es un elemento vital en la homeostasis ya que participa de manera importante en una serie de procesos fisiológicos como: la formación de huesos y dientes, el funcionamiento de los tejidos nervioso y muscular y la coagulación de la sangre, entre otros.
Tanto el aumento como la disminución anormales de la calcemia constituyen un serio riesgo para la vida por lo que existe la necesidad de mantener las concentraciones de calcio en los líquidos corporales dentro de sus valores normales que son de alrededor de 2.4 milimoles por litro y en esto juegan un papel importante las hormonas paratiroidea, la calcitonina y el 1,25- dihidroxicolecalciferol.
REGULACIÓN DE LA CALCEMIA
En la regulación de la calcemia no solo intervienen los factores hormonales ya mencionados, sino también factores no hormonales como la ingestión de calcio, contenido en los alimentos ricos en él como son la leche y sus derivados;
la Vitamina D y las alteraciones o enfermedades que dañen el hígado y los riñones, órganos que juegan un papel importante en la regulación de la absorción intestinal del calcio.
Además de los factores antes mencionados debemos destacar que en la regulación de la calcemia también juega un papel importante el llamado calcio intercambiable.
PAPEL DE LA VITAMINA D EN EL METABOLISMO DEL CALCIO Y EL FOSFATO
La vitamina D es sintetizada en la piel expuesta a la luz solar, a partir del colesterol. Luego circula en sangre y llega al hígado donde se convierte en 25 hidroxicolecalciferol.
Tanto la Vitamina D como la hormona paratiroidea juegan un importante papel en la regulación de la calcemia..
PAPEL DE LA VITAMINA D EN EL METABOLISMO DEL CALCIO
Una vez formado en el hígado, el 25 hidroxicolecalciferol viaja al riñón, donde por acción de la paratohormona se convierte en 1, 25 dihidroxicolecalciferol, que va al intestino donde estimula la absorción del calcio.
La hormona paratiroidea no solo estimula la absorción intestinal del calcio a través de un derivado de la vitamina D, sino que ejerce otros efectos sobre el metabolismo del calcio.
ACCIONES FISIOLÓGICAS DE LA HORMONA PARATIROIDEA
Las paratiroides inician la producción de paratohormona durante la vida fetal cuando comienza a realizar sus importantes acciones dirigidas en lo fundamental al control de la calcemia.
Esta hormona además de estimular la absorción intestinal del calcio, aumenta la resorción del calcio y el fosfato de los huesos al aumentar la actividad de los osteoclastos y disminuir la actividad de los osteoblastos.
Otras de sus acciones son la disminución de la excreción de calcio por el riñón, mientras que estimula la del fosfato.
La combinación de todas estas acciones da lugar a que la hormona aumente la concentración plasmática del calcio mientras disminuye la de fosfato o fosfatidemia.
REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE PARATOHORMONA
La secreción de la paratohormona se regula mediante un mecanismo de retroalimentación negativa que tiene como base la concentración de calcio en los líquidos corporales.
En la presente gráfica, se representa en el eje de las X la calcemia y la concentración plasmática de paratohormona en el de las Y; observen como al producirse un aumento de la calcemia disminuye la secreción de paratohormona, mientras que si diminuye, aumenta la secreción de la hormona.
Dicho de otra forma la intensidad de secreción de la paratohormona es inversamente proporcional a la concentración del calcio en los líquidos corporales.
ACCIONES FISIOLÓGICAS DE LA HORMONA CALCITONINA
Otro de los factores hormonales que interviene en la regulación de la calcemia es la calcitonina, hormona tiroidea que aumenta la formación y actividad de los osteoblastos y disminuye la osteoclástica e inhibe la formación de nuevos osteoclastos, por lo que estimula el depósito de calcio y fosfato en los huesos con la consecuente disminución de la calcemia.
Al igual que la paratohormona, la secreción de calcitonina está regulada por un mecanismo de retroalimentación negativa basado en la calcemia.
En la gráfica, se representa la calcemia en el eje de las X y la concentración plasmática de calcitonina en el de las Y, observen como al aumentar la calcemia aumenta la secreción de la hormona, mientras que si disminuye, disminuye también la secreción.
En resumen la intensidad de secreción de calcitonina es directamente proporcional a la concentración de calcio en los líquidos corporales.
PAPEL DEL CALCIO INTERCAMBIABLE
El calcio intercambiable es el que se deposita de manera laxa en los huesos, en forma de sales de fosfato de calcio y en equilibrio reversible con los iones calcio y fosfato del líquido extracelular. Juega un importante papel en la regulación de la calcemia al constituir la primera línea de defensa contra sus desequilibrios, por la eficacia con que actúa.
Cuando se produce una disminución de la calcemia el calcio intercambiable se desprende de la matriz ósea y pasa al liquido extracelular para compensar dicha disminución.
Si contrariamente aumenta la calcemia, entonces el exceso de calcio se deposita en la matriz ósea en forma de calcio intercambiable.
De esta forma el calcio intercambiable contribuye de forma tan eficaz en la regulación de la calcemia, que su acción es más rápida que la de los mecanismos hormonales.
ALTERACIONES DE LA SECRECIÓN PARATIROIDEA
El hiperparatiroidismo se produce por exceso de la secreción de hormona paratiroidea mientras que el hipoparatiroidismo, lo causa un déficit en la secreción de dicha hormona.
Merece particular atención el raquitismo, enfermedad que afecta a los niños y es quizás, la alteración del metabolismo del calcio más frecuente,
El mismo se produce por, un déficit de calcio en la dieta, la falta de Vit. D o por trastornos renales o hepáticos resultantes de enfermedades sistémicas,
Este déficit de calcio origina un incremento de la secreción de PTH por la glándula paratiroides..
RAQUITISMO
una niña de 8 años y medio que padece de Raquitismo y presenta la talla correspondiente a un niño de 4 años. Se observen la deformación de los huesos de sus miembros inferiores.
Causas:El raquitismo es el más frecuente de los trastornos del metabolismo del calcio y se produce por el déficit de calcio generalmente motivado por la falta de Vitamina D, que afecta su absorción intestinal y es más frecuente en los países fríos, o por la falta de calcio en la dieta, variante más abundante en el trópico, donde la exposición a la luz solar garantiza la síntesis de dicha vitamina.
Entre sus características más significativas se encuentran, además de la hipocalcemia y la hipofosfatidemia, el retardo del crecimiento y la deformación de los huesos, principalmente de los miembros inferiores.
Cuando el raquitismo evoluciona sin tratamiento puede producirse tetania por hipocalcemia severa que conduce a la muerte por espasmo laríngeo y de los músculos respiratorios.
HIPERPARATIROIDISMO
Causas:El exceso de secreción de hormona paratiroidea se denomina hiperparatiroidismo, se produce generalmente por un tumor hipersecretor y sus principales características están determinadas por la exacerbación de las acciones
Causas: Exceso de producción de PTH.
Principales manifestaciones:
- Hipercalcemia.
- Hipofosfatidemia.
- Depresión del sistema nervioso.
- Estreñimiento.
- Úlcera péptica.
- Debilidad muscular.
En ocasiones cursa de manera asintomática.
fisiológicas de la hormona produciendo hipercalcemia, debido a la exagerada resorción de calcio y fosfato de los huesos, además se produce hipofosfatidemia.
La hipercalcemia produce manifestaciones en muchos sistemas del organismo como el nervioso, digestivo y osteomioarticular.
En ocasiones el hiperparatiroidismo puede cursar de forma asintomática.
HIPOPARATIROIDISMO
Causas: Déficit de producción de PTH.
Principales manifestaciones:
- Hipocalcemia.
- Hiperfosfatidemia.
- Hiperexcitabilidad neuromuscular.
- Tetania.
De no tratarse de manera rápida, la tetania produce la muerte por espasmo laríngeo y de los músculos respiratorios.
Cuando las paratiroides secretan poca o ninguna paratohormona se produce el hipoparatiroidismo que cursa con manifestaciones debidas a la disminución o ausencia de las acciones fisiológicas de la hormona por lo que se produce hipocalcemia y aumento anormal de la concentración de fosfato en sangre.
Otra causa de hipoparatiroidismo es la extirpación quirúrgica de las glándulas paratiroides, accidental o necesaria, durante la cirugía de la glándula tiroides.
Como ya sabemos, de no tratarse la hipocalcemia rápida y eficazmente, la tetania produce la muerte en breve tiempo por espasmo laríngeo y de los músculos respiratorios.
Otra de las glándulas endocrinas objeto de nuestro estudio es la pineal, considerada dentro de las más pequeñas y situada en la parte central del encéfalo.
DESARROLLO DE LA PINEAL
La porción más caudal de la placa del techo del diencéfalo comienza a desarrollarse un engrosamiento epitelial en la línea media, que en la séptima semana se evagina, para diferenciarse posteriormente en órgano macizo y constituir la glándula pineal o epífisis.
SITUACIÓN DE LA GLÁNDULA PINEAL
En un corte sagital de las estructuras encefálicas, donde podemos verla en relación con el extremo posterior del tálamo, por debajo del esplenio del cuerpo calloso y sobre el techo mesencefálico.
VISTA POSTERIOR DEL TÁLAMO Y TRONCO ENCEFÁLICO.
Una vista posterior del tronco encefálico nos muestra la glándula situada en el techo mesencefálico entre los colículos mesencefálicos superiores, unida a la parte posterosuperior del tercer ventrículo por un tallo corto que presenta en su interior una prolongación de la cavidad del ventrículo. .
A partir de la segunda década de la vida la glándula suele acumular un material calcificado denominado arenilla cerebral que facilita su localización y la realización de inferencias diagnósticas sobre el desplazamiento de diferentes estructuras con relación a la línea media.
VASCULARIZACIÓN DE LA GLÁNDULA PINEAL.
La glándula pineal es irrigada por las arterias pineales, ramas de las arterias coroideas posteromediales que a su vez son ramas de las arterias cerebrales posteriores; mientras que su drenaje venoso es garantizado por las venas pineales que drenan en las venas cerebrales internas y estas en la vena cerebral magna.
PINEAL
La glándula se divide en lobulillos por tabiques de tejido conectivo. Presenta dos tipos celulares: pinealocitos y astrocitos.
Los pinealocitos son células que secretan melatonina sobre todo en horas de la noche y presentan gránulos de serotonina. Deben estudiar las características de estas células siguiendo las orientaciones de su CD.
En la glándula se destaca la presencia de concreciones de fosfato y carbonato de calcio, que son estructuras laminares concéntricas llamada arena cerebral.
FUNCIONES DE LA GLÁNDULA PINEAL
Las funciones de la glándula pineal aún no se conocen con exactitud. Se sabe que produce una hormona llamada melatonina a la cual se le atribuye participación en la regulación de los ajustes de los procesos biológicos dependientes de los ciclos de luz y oscuridad o ritmo circadiano. Otros autores la relacionan de alguna forma con los procesos que regulan la actividad sexual y la reproducción.
CRECIMIENTO
Otro aspecto a estudiar en nuestra actividad es el relacionado con la dinámica del desarrollo humano, contenido de vital importancia para la práctica médica.
El desarrollo biológico humano comienza con la fecundación y culmina con la muerte, distinguiéndose dos grandes procesos: el crecimiento y el envejecimiento.
El crecimiento comienza desde etapas muy tempranas de la vida intrauterina, y se extiende hasta aproximadamente los 20 años.
De forma general el crecimiento depende de factores hormonales y no hormonales, dentro de los primeros se incluyen las acciones de las hormonas STH, insulina, hormonas tiroideas, los glucocorticoides, la hormona paratiroidea y las hormonas sexuales, cuyas acciones fisiológicas ya fueron estudiadas y que debes recapitular haciendo énfasis en sus efectos sobre el crecimiento.
Dentro de los factores no hormonales se encuentran los genéticos, el sexo, los nutricionales, la actividad física, el sueño, y el estrés.
Deben profundizar en el estudio de estos factores siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
DESARROLLO PRENATAL
En la vida prenatal el ritmo de crecimiento es rápido, coincidiendo con una diferenciación más activa en el período embrionario y la maduración orgánica en el período fetal.
Esta etapa prenatal se caracteriza, por la influencia de factores maternos, placentarios y fetales .
El ritmo de crecimiento corporal es llamativo, especialmente durante el tercer y cuarto mes de vida intrauterina, y el aumento de peso es asombroso en los últimos meses.
DESARROLLO POSTNATAL
-Después del nacimiento el crecimiento también tiene sus peculiaridades. Durante la lactancia el cuerpo en conjunto crece de prisa, la longitud total aumenta casi la mitad y el peso suele triplicarse
-En la infancia a medida q el niño crese disminuye el ritmo de crecimiento corporal. Sin embargo inmediatamente antes de la pubertad el crecimiento se acelera, esto se conoce como brote prepuberal de crecimiento.
-Durante la pubertad se desarrollan las características sexuales y continúa el período de crecimiento rápido, mientras que a finales de la adolescencia el ritmo general de crecimiento disminuye.
-Luego de la pubertad el ritmo de crecimiento disminuye notablemente para terminar prácticamente entre los 21 y los 25 años; de ahí en adelante los cambios son muy lentos hasta llegar a la llamada tercera edad donde se acentúan los procesos que caracterizan al envejecimiento.
Diapositiva 42.
Orientadora 10.
Tercer Trimestre.
Las alteraciones del crecimiento tienen como causas la falla de alguno de los factores de que depende el mismo. Entre las de causa hormonal se destacan el nanismo hipofisario, el cretinismo y el raquitismo que tienen como denominador común un déficit del crecimiento.
Otro trastorno del crecimiento es el gigantismo hipofisario por exceso de producción de hormona de crecimiento durante la niñez o la primera juventud.
Además existen otras causas de trastornos en el crecimiento debidas a el déficit de otras hormonas como la insulina, los sexocorticoides y el cortisol.
ENVEJECIMIENTO
El envejecimiento y la muerte son procesos inherentes a la propia existencia de los seres vivos y tienen lugar continua y progresivamente desde el nacimiento hasta la muerte a través de un conjunto de alteraciones moleculares, genéticas, celulares, tisulares y orgánicas.
Puede afirmarse que, exceptuando los procariontes, todos los seres vivos envejecen y mueren.
El envejecimiento se caracteriza por un deterioro progresivo de las funciones del organismo, hasta el punto que se hacen incompatibles con el mantenimiento de la vida.
Esta declinación es paulatina y se acompaña de cambios estructurales y funcionales evidentes, que se manifiestan en el hombre en la piel, el pelo y el peso corporal.
Los cambios que afectan el organismo en su conjunto, se consideran el resultado acumulativo de alteraciones celulares.
En los seres humanos el comienzo del envejecimiento varía entre un individuo y otro, y por esta razón no está bien precisado, aunque se le suele situar entre los 40 y los 50 años.
-La mayoría de los autores coinciden en que el envejecimiento es de causa multifactorial.
-Entre dichos factores causales se destacan los factores genéticos y la alteración de las proteínas.
-Las células envejecidas presentan características que mencionaremos a continuación.
CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS ENVEJECIDAS
--Menor velocidad de división celular.
--Enlentecimiento del recambio de proteínas.
--Modificaciones estructurales de las proteínas.
--Alteraciones en la actividad de algunas enzimas.
--Menor capacidad de reparación del ADN.
--Modificación en la composición y las propiedades de las membranas y
--Acumulación de sustancias.
LÍMITE DE HAYFLICK
El envejecimiento celular se ha podido estudiar desde el punto de vista experimental, a través de métodos de cultivo de tejidos y otros procedimientos asociados.
En la imagen se representa que las células de cultivo no pueden replicarse indefinidamente, aún cuando se hagan resiembras sucesivas en medio fresco, al cabo de cierto límite denominado límite de Hayflick, las células pierden su capacidad de división y mueren.
Ha podido demostrarse que el límite de Hayflick es una característica propia de la célula y no depende del medio de cultivo u otras condiciones.
HIPÓTESIS SOBRE EL ENVEJECIMIENTO CELULAR
Se han elaborado diversas hipótesis acerca de los mecanismos moleculares del envejecimiento celular, muchas de ellas tienen su base en los mecanismos del flujo de información en la célula.
Una hipótesis plantea que en el aparato genético celular se va produciendo una acumulación progresiva de errores, lo cual llega a interferir en el funcionamiento celular normal.
En otra, las alteraciones de las funciones celulares se producen por el agotamiento de genes presentes en copias múltiples dentro del genoma celular.
Una tercera hipótesis plantea la existencia de una programación genética del envejecimiento, la cual se expresaría mediante la activación-desactivación de determinados genes en períodos claves de la vida del individuo.
Por último, existe una cuarta hipótesis que se basa en el acortamiento progresivo de los telómeros de los cromosomas, lo cual llega a interferir con la división celular.
Deben profundizar este contenido en su libro de texto, siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura
ENVEJECIMIENTO
Es importante para el Médico Integral Comunitario el estudio del envejecimiento, ya que los cambios estructurales que se presentan se acompañan del deterioro progresivo de las funciones del organismo, lo que trae como consecuencia variaciones en el tipo y frecuencia de las enfermedades que se presentan en esta etapa de la vida.
Debes profundizar en estos contenidos siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura y tu profesor.
CONCLUSIONES
Al terminar nuestra actividad orientadora de hoy arribamos a las siguientes conclusiones:
Las glándulas paratiroides, derivadas del endodermo migran para ocupar su posición definitiva en las porciones laterales de la cara posterior de los lóbulos tiroideos.
Las paratiroides son órganos macizos constituidos por estroma y parénquima, destacándose en este último sus células principales y oxífilas dispuestas en acúmulos o masas.
El control de la calcemia se efectúa por un mecanismo de retroalimentación negativa en el que intervienen el calcio intercambiable, la calcitonina , la hormona paratiroidea y la vitamina D y es vital para el mantenimiento de la homeostasis.
La ingestión del calcio en la dieta y la síntesis de vitamina D son necesarias para prevenir el raquitismo.
La alteración de la secreción paratiroidea produce modificaciones de la calcemia lo que provoca manifestaciones generales en el organismo.
La mayoría de las alteraciones del crecimiento son de causa hormonal o nutricional, algunas son prevenibles como las que acompañan al cretinismo y al raquitismo.
El envejecimiento es un proceso fisiológico inevitable de causa multifactorial en el que los cambios estructurales se acompañan del deterioro de las funciones orgánicas.
Semana 8
REPRODUCTOR MASCULINO
Los órganos del sistema reproductor masculino se clasifican de acuerdo a su localización en
Órganos internos dentro de los cuales se encuentran, el testículo,
las estructuras pertenecientes al sistema de conductos como los tubos rectos, red testicular, conductos eferentes, conducto epididimario, conducto deferente, conducto eyaculador y uretra
y las glándulas anexas como la próstata, las vesículas seminales y las glándulas bulbouretrales.
2. Y aquellos de localización externa como el Pene y los escrotos.
ÓRGANOS DEL SISTEMA REPRODUCTOR MASCULINO
Como han podido apreciar este sistema está constituido por órganos y estructuras representativas del patrón de órgano macizo, como es el caso del testículo y la glándula prostática y otros como los que integran el sistema de conductos que su estructura responde al modelo de órgano tubular lo que le garantiza poder cumplir con su función.
A continuación orientaremos lo relacionado con la diferenciación sexual.
DIFERENCIACIÓN SEXUAL
La diferenciación sexual es un proceso complejo que conlleva a adquirir las características biológicas, tanto anatómicas como fisiológicas, que diferencian al sexo femenino del masculino, incluye el sexo cromosómico, gonadal y genital.
ETAPAS EN EL DESARROLLO DE LA SEXUALIDAD
El desarrollo de la sexualidad consta de vertientes biológicas, psicológicas y sociales que son interdependientes y complementarias entre sí.
El sexo cromosómico se determina en la fecundación, lleva al sexo gonadal y éste al fenotípico o genital, todos ellos se desarrollan en la vida prenatal y constituyen determinaciones sucesivas, cada una dependiente de la anterior.
En estas etapas es cuando más se expresan los factores biológicos, como es el papel del sexo cromosómico en la determinación sexual y la función de las hormonas en la diferenciación de los genitales internos y externos.
Los factores psicológicos y sociales comienzan a expresarse a partir del nacimiento con el sexo asignado, con la identificación del sexo en los primeros 3 años de vida y la educación de esa persona acorde al sexo, por último aparecen factores psicológicos como los impulsos, deseos y fantasías que determinan su orientación sexual.
DETERMINACIÓN DEL SEXO
La determinación del sexo cromosómico ocurre en el momento de la fecundación. El ovocito normal siempre presenta un cromosoma sexual X, si el espermatozoide aporta uno Y el sexo será masculino y si aporta uno X será femenino
PERÍODOS DEL DESARROLLO DE LOS ÓRGANOS DEL SISTEMA GENITAL
Aunque el sexo se determina desde la fecundación, hasta aproximadamente la sexta semana las características de los órganos sexuales son similares para los dos sexos;
distinguiéndose un período indiferenciado, en el que por las características morfológicas de los órganos genitales es imposible identificar el sexo del embrión,
y un período diferenciado en el que si es posible su identificación.
PERÍODO INDIFERENCIADO DE LA GÓNADA
En la imagen se representa la pared posterior del celoma intraembrionario, donde apreciamos la cresta urogenital,
observen que las gónadas aparecen como un par de elevaciones longitudinales conocidas como crestas genitales o gonadales ,
Ubicadas bilateralmente en posición medial con relación al mesonefros, entre este y el mesenterio dorsal que une el intestino a la pared posterior.
-Si realizamos un corte transversal del embrión podemos apreciar que las crestas genitales se forman por proliferación del epitelio celómico y condensación del mesénquima subyacente.
CÉLULAS GERMINATIVAS PRIMORDIALES
En la pared del saco vitelino cerca del alantoides se forman las células germinativas primordiales. .
Estas células migran por movimientos ameboideos a través del mesenterio dorsal del intestino posterior, llegan a las gónadas primitivas y en la 6ª semana invaden las crestas genitales.
Es imprescindible que las células germinativas lleguen a las gónadas indiferenciadas para que estas se desarrollen.
PERÍODO INDIFERENCIADO DE LA GÓNADA
Antes de la llegada de las células germinativas primordiales y durante su arribo, el epitelio celómico prolifera y sus células se introducen en el mesénquima subyacente formando cordones celulares conocidos como cordones sexuales primitivos. En esta etapa la gónada tiene las mismas características en uno y otro sexo y se conoce como gónada indiferenciada.
DIFERENCIACIÓN DE LA GÓNADA
El cromosoma Y es quien determina el dimorfismo sexual.
La diferenciación sexual hacia el sexo masculino se debe a que este cromosoma tiene en su brazo corto la región determinante del sexo, y en ella se encuentra el gen SRY que codifica para el factor determinante testicular, que hace que la gónada indiferenciada se diferencie en testículo.
A partir de ahí se activa una cascada de genes que permiten la diferenciación masculina de los genitales internos y externos.
En ausencia del cromosoma Y, no existe el gen del factor determinante testicular por lo que no se diferencia el testículo y el resto de los genitales internos y los externos se diferencian hacia el sexo femenino.
DIFERENCIACIÓN MASCULINA DE LA GÓNADA
En el varón los cordones sexuales primitivos siguen proliferando y se introducen profundamente en la medula gonadal para formar los cordones testiculares o cordones medulares, y hacia el hilio de la glándula se disgregan en una red de diminutos filamentos que dará origen a la red testicular.
A continuación los cordones testiculares pierden su contacto con el epitelio superficial y se separan de el por una capa compacta de tejido conectivo fibroso conocida como túnica albugínea.
DIFERENCIACIÓN MASCULINA DE LA GÓNADA
En el cuarto mes los cordones testiculares adquieren forma de herradura y no desarrollan la luz hasta la pubertad, transformándose en los tubos seminíferos.
DESCENSO DEL TESTÍCULO
El testículo se forma en la cavidad abdominal y luego desciende a las bolsas escrotales, este descenso es influido por hormonas masculinas y culmina aproximadamente para el momento del nacimiento, aunque con grandes variaciones individuales.
Este tema lo deben estudiar siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
Hasta aquí hemos estudiado aspectos relativos a la diferenciación sexual del testículo, estudiaremos ahora las características morfofuncionales del mismo ………..
TESTÍCULOS EN LAS BOLSAS ESCROTALES.
Los testículos son órganos pares con cierta asimetría, situados en las bolsas escrotales, localización que los protege de las altas temperaturas del abdomen.
Tienen la función de la formación de los espermatozoides y la síntesis de las hormonas sexuales masculinas.
ASPECTO EXTERNO DEL TESTÍCULO
Una incisión lateral de las bolsas escrotales, nos muestra un órgano ovoideo cuyo eje mayor se encuentra inclinado de delante hacia atrás, de arriba abajo y de lateral a medial,
Presenta dos polos superior e inferior, dos caras medial y lateral y dos bordes anterior y posterior.
En la imagen se visualiza la cara lateral y puede apreciarse como sobre su borde posterior y polo superior descansa una estructura en forma de coma que se denomina epidídimo el que presenta cabeza, cuerpo y cola.
ESTRUCTURA DEL TESTÍCULO
Los testículos, tienen características particulares, las que desde el punto de vista de su organización responden al modelo de órgano macizo.
En la imagen pueden observar la disposición del estroma, tejido conectivo que se dispone formando la cápsula, los tabiques que delimitan los lobulillos testiculares y el tejido intersticial
y del parénquima, se pueden apreciar los lobulillos testiculares y los tubos seminíferos.
ESTRUCTURA INTERNA DEL TESTÍCULO
En el presente esquema se puede apreciar cómo los lobulillos, separados por tabiques, están constituidos por varios tubos seminíferos contorneados, de trayecto tortuoso, los que cerca del hilio se convierten en rectos y penetran en el mediastino para constituir la red testicular.
De la red testicular parten los conductos eferentes, los que desembocan en el conducto epididimario que termina a nivel del polo inferior del testículo dando continuidad al conducto deferente.
TUBO SEMINÍFERO
Los tubos seminíferos como ya conocen y pueden observar en la presente imagen, son estructuras que forman parte del parénquima y estan separados del tejido intersticial por un tejido limitante, conformado por la lámina basal y una malla de fibras colágenas y células con propiedades contráctiles responsables de las contracciones rítmicas que se observan en estos.
La pared de los tubos está constituida por un epitelio de tipo estratificado cúbico modificado, en el que existen dos tipos celulares: los sustentocitos o células de Sertoli y las células espermatogénicas..
CÉLULAS DEL TESTÍCULO
Observemos en la presente imagen un esquema donde se representan las células del testículo, las espermatogénicas en sus diferentes estadios de diferenciación, las que tiene características diferentes, estas son las: espermatogonias, los espermatocitos primarios y secundarios, las espermátides y los espermatozoides;
los que se localizan más cercanos a la luz del tubo.
las de Sertoli, que son columnares altas, presentan su núcleo cerca de la región basal, el citoplasma se extiende hasta llegar a veces cerca de la luz del tubo, ocupan la mayor parte del espesor de su pared, encontrándose las bases de estas células en contacto directo con la membrana basal.
Es importante que observen la estrecha relación que estas guardan con las células espermatogénicas,
Podemos observar también a las células de Leydig, localizadas en el tejido intersticial.
CÉLULAS DE SERTOLI
Observen en esta fotomicrografía que la disposición irregular de las células de Sertoli dificulta poder observarlas facilmente, tienen entre sus características la de presentar contornos imprecisos, ya que las células germinales, durante su período de diferenciación, provocan profundas depresiones en su citoplasma, estas células no solo sirven de sostén a las germinales, sino que también le garantizan nutrición.
Las células de Sertoli sintetizan la proteína transportadora de los andrógenos, influenciadas o estimuladas por la FSH que influye en el proceso de espermatogénesis, sintetiza estrógenos y la hormona inhibidora de Müller.
Las funciones endocrinas de estas y las demás célulasdel testículo, que durante toda la niñez se encuentran reducidas al mínimo, se exacerban al final de la niñez para dar inicio a la pubertad ……..
PUBERTAD MASCULINA
La capacidad biológica para la reproducción en el humano comienza con el proceso de “maduración” del hipotálamo, con lo que se inicia un complejo proceso que afecta a los órganos reproductores y se acompaña de cambios psicológicos.
Este proceso, mediante el cual se adquiere la capacidad biológica para la reproducción se denomina pubertad y tiene su punto culminante en la primera eyaculación del varón.
Durante ella se inicia la producción de espermatozoides o espermatogénesis
REGULACIÓN DE LA ESPERMATOGÉNESIS
Las hormonas LH y FSH participan en la regulación de la espermatogénesis, la primera estimulando a las células de Leydig para que produzcan testosterona, la que juega un papel importante en las primeras etapas del proceso, mientras que la segunda estimula a las células de Sertoli e interviene en la maduración final de los espermatozoides.
Además la hormona del crecimiento STH o GH estimula la transformación temprana de las espermatogonias en espermatocitos primarios.
Este proceso termina con la formación de los espermatozoides maduros, cuyas características veremos a continuación ESPERMATOZOIDES
En esta imagen están observando un esquema donde se representa el estadio final de la espermatogéneis, la formación del espermatozoide, fíjense en sus características.
A continuación puede observar una imagen al microscopio electrónico de estas células, las que durante su período de formación son muy sensibles a sufrir daño por diferentes factores,
por tal motivo es necesario que el proceso de la espematogénesis se desarrolle en un ambiente adecuado, alejado de todos estos factores,
estas condiciones son propiciadas por una estructura que recibe el nombre de Barrera hematotesticular.
BARRERA HEMATOTESTICULAR
Observen en el siguiente esquema los componentes de la barrera, estos son:
Las membranas plasmáticas de las células de Sertoli a través de medios de unión estrecha u ocluyentes.
Pared del capilar que se localiza en el tejido intersticial en íntima relación con el tejido limitante y la superficie basal de las células de Sertoli.
ACCIONES FISIOLÓGICAS DE LA TESTOSTERONA
Como hemos analizado las células de Leydig son componentes del parénquima del testículo, observen que, se encuentran formando acúmulos en el tejido intersticial entre los tubos seminíferos y en estrecha relación con los vasos sanguíneos,
Estas células presentan desarrollo de los organitos encargados de la síntesis de lípidos debido a que estos constituyen los precursores de la síntesis de la testosterona u hormona sexual masculina cuyas acciones estudiaremos a continuación.
ACCIONES FISIOLÓGICAS DE LA TESTOSTERONA
.Las funciones de la testosterona comienzan a manifestarse durante la vida fetal en la que además de estimular la diferenciación de los conductos y genitales del feto varón en sentido masculino, estimula el descenso de los testículos desde la cavidad abdominal a las bolsas escrotales.
Luego del nacimiento y durante toda la infancia la producción de la hormona es casi nula, por lo que no se manifiestan sus funciones; aumentando su producción al inicio de la pubertad donde vuelve a jugar un importante papel.
-Durante esta importante etapa de la vida las acciones fisiológicas de la testosterona se realizan sobre los caracteres sexuales primarios aumentando el tamaño de los genitales tanto externos como internos y estimulando el inicio de la producción de espermatozoides en los testículos.
ACCIONES FISIOLÓGICAS DE LA TESTOSTERONA
Sobre los caracteres sexuales secundarios la testosterona realiza una serie de acciones entre las que se destacan la distribución tipicamente masculina del vello corporal, no solo en la región púbica, sino en el resto del cuerpo como el pecho, espalda y la barba.
La hormona modifica la laringe del varón dando el tono grave de la voz masculina, hace que la piel del hombre sea más dura y áspera que la de la mujer y se le atribuye la responsabilidad del acné y la calvicie.
Estimula la síntesis de proteínas y el desarrollo muscular sobre todo de los grupos musculares de la cintura escapular, dando al hombre su figura característica con hombros más anchos que las caderas, además de estimular el metabolismo del calcio mediante el aumento del depósito de este en los huesos a la vez que estimula su crecimiento.
ACCIONES FISIOLÓGICAS DE LA TESTOSTERONA
Además de las anteriores la testosterona realiza las siguientes acciones:
Aumenta el metabolismo basal hasta en un 15%,
estimula la producción de glóbulos rojos,
Finalmente la testosterona estimula la retención de sodio por los riñones lo que produce un ligero incremento de los volúmenes de sangre y líquido extracelular.
Debes profundizar en el estudio de las funciones de esta hormona siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
La producción de testosterona, que alcanza su mayor intensidad entre los 20 y los 25 años, comienza a decrecer hacia los 40 años, disminuyendo lenta y progresivamente.
Estos cambios determinan la evolución de la vida sexual del varón.
CLIMATERIO MASCULINO
Luego de su inicio, con la pubertad, la etapa fértil de la vida del hombre se extiende hasta que comienzan a disminuir las funciones de las gónadas y declina progresivamente la producción de las hormonas sexuales; proceso denominado climaterio, que en el hombre culmina con el cese de la capacidad fisiológica para la erección y se denomina andropausia.
El climaterio masculino es de instalación y curso más lentos que el de la mujer y no produce las molestias y trastornos características del climaterio femenino ni determina el cese total de la producción de espermatozoides por cuanto no se agota la producción de la testosterona.
Veamos a continuación cómo se regula la secreción de esta hormona …….
REGULACIÓN DE LA SECRECIÓN DE TESTOSTERONA
La secreción de testosterona se regula por un mecanismo de retroalimentación negativa que involucra al hipotálamo, la hipófisis anterior y los testículos
Estímulos variados inciden sobre el hipotálamo y este responde produciendo la hormona liberadora de gonadotropinas o GnRH que a través del sistema porta llega a la hipófisis anterior donde estimula la producción de gonadotropinas FSH y LH conocida esta última como hormona estimulante de las células intersticiales de Leydig o ICSH, las que viajan por sangre hasta los testículos para estimular la espermatogénesis y la secreción de testosterona respectivamente.
La testosterona es vertida a la circulación para llegar a sus órganos diana donde realizará sus acciones fisiológicas.
Una vez que se han producido las acciones fisiológicas de la hormona o la propia concentración de la misma en sangre producen una retroalimentación negativa sobre el hipotálamo para que deje de producir la hormona liberadora o sobre la propia adenohipófisis para que cese la producción de las gonadotropinas, de esta forma se cierra el circuito de la regulación de la secreción de la testosterona por las células de Leydig en el testículo.
SISTEMA DE CONDUCTOS
Otros componentes del sistema reproductor masculino son las estructuras que conforman el sistema de conductos, que según su localización pueden ser intratesticulares y extratesticulares
dentro de las intratesticulares tenemos: tubos rectos, red testicular y conducto eferente
Y en los extratesticulares encontramos al conducto epididimario, al conducto deferente, al conducto eyaculador y a la uretra.
PERÍODO INDIFERENCIADO DE LOS CONDUCTOS GENITALES
Los embriones tanto masculinos como femeninos tienen inicialmente dos pares de conductos genitales, los conductos mesonéfricos y los conductos paramesonéfricos, estos últimos aparecen como una invaginación longitudinal del epitelio celómico en la zona ventrolateral del pliegue urogenital.
El extremo caudal de los conductos paramesonéfricos llega a la pared posterior del seno urogenital donde se forma un pequeño abultamiento, el tubérculo paramesonéfrico,
los conductos mesonéfricos desembocan en el seno urogenital a cada lado de este abultamiento.
ACCIÓN DE LAS HORMONAS A NIVEL CELULAR
El desarrollo de los conductos genitales y los genitales externos depende de la influencia de las hormonas que circulan en el feto durante la vida intrauterina.
Estimuladas primero por la gonadotropina coriónica placentaria y por la hormona luteinizante fetal después de las 20 semanas, las células insterticiales o de Leidig del testículo secretan testosterona que en las células de los tejidos se combina con un receptor especifico y este complejo hormona receptor se une al ADN para regular la trascripción de genes interviniendo en la virilización de los conductos mesonéfricos.
ACCIÓN DE LAS HORMONAS A NIVEL CELULAR
Parte de la testosterona puede ser convertida a Dihidrotestosterona por acción de la enzima 5 alfa reductasa.
La dihidrotestosterona se une a receptores específicos y el complejo dihidrotestosterona receptor se une al ADN para regular la trascripción de genes interviniendo en la virilización de los genitales externos
ACCIÓN DE LAS HORMONAS A NIVEL CELULAR
Las células sustentaculares o de Sertoli de los testículos fetales producen una sustancia denominada Sustancia Inhibidora de Müller u Hormona Antimulleriana que provoca la regresión de los conductos paramesonefricos.
DIFERENCIACIÓN MASCULINA DE LOS CONDUCTOS GENITALES
Al producirse la regresión del Mesonefro algunos túbulos excretores establecen contacto con la red testicular y forman los conductillos eferentes del testículo.
El conducto mesonéfrico permanece y forma el epidídimo, conducto deferente y conducto eyaculador.
Al secretar el testículo la hormona Inhibidora de Müller los conductos Paramesonéfricos involucionan.
MODELO DE ÓRGANO TUBULAR
Estos conductos responden al patrón estructural de órgano tubular, cuya pared está constituida generalmente por 3 capas en dependencia de las necesidades funcionales,
Una capa interna, llamada mucosa, constituida por un epitelio que descansa sobre una membrana basal y la lámina propia de tejido conectivo laxo.
Una capa media o muscular, constituida por fibras musculares lisas, capa que tiene un mayor o menor desarrollo en dependencia de la función del órgano.
Y una capa externa llamada adventicia o serosa en dependencia de su relación con el peritoneo.
En algunos órganos dependiendo de su complejidad, aparece una cuarta capa, la submucosa, localizada entre la capa mucosa y la muscular.
TRAYECTO DEL CONDUCTO DEFERENTE
Por su importancia abordaremos algunos elementos relacionados con el conducto deferente.
En la imagen, pueden apreciar el recorrido del conducto deferente,
conducto de unos 45 cm. de longitud continuidad del conducto epididimario, que se extiende desde el polo inferior del testículo hasta unirse al conducto excretor de las vesículas seminales, por detrás de la vejiga, para constituir el conducto eyaculador.
Tiene la función de transportar los espermatozoides y transita desde las bolsas escrotales a la cavidad pelviana a través del canal inguinal.
FUNÍCULO ESPERMÁTICO.
El conducto deferente se acompaña de un grupo de estructuras que en su conjunto forman el funículo espermático el que
CONDUCTO DEFERENTE
La pared del conducto deferente es gruesa y su luz es estrecha, pues la mucosa forma pliegues longitudinales que determinan el contorno irregular de la luz, está revestido por un epitelio seudoestratificado cilindrico ciliado que descansa sobre la membrana basal que lo separa de la lámina propia.
Por el gran desarrollo de su pared, por debajo de la mucosa se localiza la submucosa con abundantes vasos sanguíneos, inmediatamente a esta capa se presenta la capa muscular, que es la más gruesa, con fibras musculares lisas dispuestas en tres direcciones, en contacto con la adventicia que la une y relaciona con los tejidos vecinos
CONDUCTO DEFERENTE
En la presente imagen se puede observar las características del epitelio de revestimiento del conducto deferente, precisen la altura de sus células, lo que lo hace cilíndrico y la posición de sus núcleos lo que le da el carácter de pseudoestratificado
GLÁNDULAS ANEXAS
Entre otros órganos pertenecientes al sistema reproductor masculino se encuentran las glándulas anexas, como las vesículas seminales, la próstata y las glándulas bulbouretrales, que se aprecian en el siguiente esquema.
VISTA POSTERIOR DE LA VEJIGA
Una vista posterior de la vejiga nos permite observar la llegada de la porción final del conducto deferente al encuentro del conducto excretor de las vesículas seminales para formar el conducto eyaculador. Puede apreciarse perfectamente la dilatación de la porción final para formar la ampolla del conducto e inmediatamente lateral al mismo, las vesículas seminales, glándulas cuya secreción resulta indispensable para el transporte y maduración de los espermatozoides, ocupan el espacio infraperitoneal
Ambas vesículas tienen forma piriforme aunque en realidad son unos tubos alargados, muy plegados de unos 15 centímetros de longitud, donde su extremo inferior se estrecha en el conducto excretor, el cual se une a la terminación del conducto deferente para formar como ya dijimos, el conducto eyaculador.
En esta vista podemos observar además, la próstata, en ella se distinguen una base, un vértice y 4 caras: anterior, posterior y dos laterales..
SITUACIÓN DE LA PRÓSTATA
Esta vista de un corte sagital de la pelvis, nos permite apreciar la glándula, situada a continuación del cuello de la vejiga, rodeando la porción inicial de la uretra donde vierte su secreción.
La base está dirigida hacía la vejiga y está atravesada por la uretra, y el vértice contacta con el diafragma urogenital.
La próstata está situada por detrás de la sínfisis púbica y por delante del recto, relación esta que tiene gran importancia ya que puede ser palpada por el médico mediante el tacto rectal.
PRÓSTATA
sus componentes fundamentales son el estroma de tejido conectivo formando la cápsula y los tabiques, donde existen fibras musculares lisas,
y el parénquima constituido aproximadamente por 30 a 50 glándulas pequeñas que reciben el nombre de mucosas, submucosas y principales que producen una sustancia con bajo contenido proteico, fuente principal del ácido cítrico y de la fosfatasa ácida del semen.
Observen los cuerpos amiláceos en el interior de las glándulas.
GLÁNDULAS BULBOURETRALES
Por debajo de la próstata, se pueden observar dos pequeñas glándulas, redondeadas y del tamaño aproximado de un guisante y que son las glándulas bulbouretrales, también conocidas como glándulas de Cowper las que se corresponden con las glándulas vestibulares mayores en la mujer.
LOCALIZACIÓN DE LAS GLÁNDULAS BULBOURETRALES
En esta vista de un corte en el plano frontal, las podemos observar situadas a los lados de la uretra membranosa en el espesor del esfínter de la uretra y de la fascia perineal media. Tienen la función de humedecer la uretra y el glande con su secreción.
PERÍODO INDIFERENCIADO DE LOS GENITALES EXTERNOS
Los genitales externos también presentan un período indiferenciado. En la tercera semana del desarrollo las células mesenquimáticas originadas en la región de la línea primitiva migran alrededor de la membrana cloacal y forman un par de ligeras elevaciones, los pliegues cloacales, en dirección cefálica a la membrana cloacal los pliegues se unen y forman el tubérculo genital.
En el transcurso de la sexta semana cuando la membrana cloacal se subdivide en membranas urogenital y anal los pliegues cloacales también se dividen en pliegues anales hacia atrás y pliegues uretrales hacia delante, apareciendo a cada lado de estos unas elevaciones llamadas eminencias genitales .
DIFERENCIACIÓN MASCULINA DE LOS GENITALES EXTERNOS
La diferenciación de los genitales externos en sentido masculino es regulada por acción de los andrógenos. Influenciado por estas hormonas se produce un alargamiento rápido del tubérculo genital al que se le denomina falo. Al alargarse el falo tira hacia delante de los pliegues uretrales que forman las paredes laterales del surco uretral.
Hacia el final del tercer mes los pliegues uretrales se cierran formando el cuerpo del pene, quedando en su interior la uretra peneana. El falo forma el glande del pene y las eminencias genitales dan origen al escroto.
Veremos ahora las características morfofuncionales de los genitales externos del varón adulto ……..
ÓRGANOS GENITALES EXTERNOS
Los escrotos están formados por dos bolsas o compartimientos separados por un tabique sagital, el tabique escrotal.
La pared del escroto está constituida por una serie de capas que representan evaginaciones de la pared abdominal, y se debe a que durante el descenso del testículo este arrastra consigo las paredes abdominales y permanece unido a ellas mediante el funículo espermático.
Deben profundizar en su estudio independiente las características de estas capas.
El pene es el órgano de la copulación en el varón, y se encuentra situado inmediatamente por encima y por delante del escroto.
PENE
El pene se divide en tre partes: raíz, cuerpo y glande. La raíz es la porción fija del pene, anclada en el periné anterior y en las ramas isquiopúbicas, mientras que el cuerpo y el glande constituyen la porción libre y móvil de este.
Está constituido por tres estructuras de naturaleza eréctil y de aspecto cilíndrico: el cuerpo esponjoso y los dos cuerpos cavernosos.
ESTRUCTURA DEL PENE
El cuerpo esponjoso hacía ambos extremos se engrosa, hacía atrás forma el bulbo del pene el que es atravesado por la uretra, mientras que el extremo anterior da lugar al glande. Este tiene una forma de cono y está cubierto por el prepucio.
Ambos cuerpos cavernosos se afilan hacía atrás y se separan para formar la raíz del pene, que como ya dijimos se inserta en las ramas isquiopúbicas, mientras que hacía delante ambos se unen y se afilan para introducirse en el extremo engrosado del cuerpo esponjoso y que forma la cabeza o glande.
GLANDE
El vértice del glande presenta el orificio uretral externo y la base se acopla al extremo anterior cerrado de los cuerpos cavernosos, alrededor de este, sobresale un rodete denominado corona del glande, más prominente en la región dorsal que en la cara inferior, donde se localiza un pliegue medial, llamado frenillo prepucial.
El glande se encuentra cubierto por un pliegue cutáneo especial denominado prepucio.
Entre la corona y el cuerpo del pene se forma una constricción, el cuello del glande donde se vierten las secreciones de las glándulas prepuciales, productoras del esmegma, estas secreciones pueden infectarse afectando al glande, produciendo una balanitis o al prepucio denominándose balanopositis.
URETRA MASCULINA
En esta vista en un plano frontal, podemos observar como la uretra se extiende desde el orificio uretral interno, a nivel de la base de la próstata hasta el orificio uretral externo en el vértice del glande y atraviesa en su trayecto estructuras como la próstata, el diafragma urogenital y el cuerpo esponjoso del pene, lo que determina la denominación de sus porciones:
prostática, membranosa y esponjosa.
Es característico de su luz la presencia de dilataciones y estrechamientos que serán objeto de su estudio independiente.
MALFORMACIONES CONGÉNITAS
Ante el escroto vacío debemos pensar en trastornos en el descenso del testículo pudiendo ser una criptorquidia, cuando el testículo está ubicado en el trayecto de su descenso, o también una ectopia en la que se produce una desviación del testículo en su descenso quedando ubicado fuera de su recorrido normal y de la bolsa escrotal.
HIPOSPADIA
La hipospadia es una malformación que se presenta cuando el cierre de los pliegues uretrales es incompleto y se observan en la cara inferior del pene aperturas anormales de la uretra.
EPISPADIA.
La epispadia es una anomalía rara en que la desembocadura de la uretra se encuentra en el dorso del pene.
DEFECTOS EN LA DIFERENCIACIÓN SEXUAL
Los defectos durante la diferenciación sexual se producen por alteraciones y discordancia entre sus diferentes etapas.
En el Síndrome de Klinefelter existe una trisomía XXY , son varones fenotípicos con disgenesia testicular.
Los hermafroditas verdaderos tienen tejido gonadal de ambos sexos y su genitales externos pueden presentar ambigüedad.
Los pseudohermafroditas masculinos tienen testículo, pero su fenotipo es femenino como ocurre en el síndrome de insensibilidad a los andrógenos.
SÍNDROME DE INSENSIBILIDAD A LOS ANDRÓGENOS
En este Síndrome se presenta cariotipo 46XY, hay testículos, pero como no hay repuesta a los andrógenos elaborados por los testículos, tanto sus genitales externos como los caracteres sexuales secundarios, se diferencian como los de una mujer normal por acción de los estrógenos.
CONCLUSIONES
Luego de haber orientado el estudio de los aspectos esenciales de la morfofisiología del sistema reproductor masculino arribamos a las siguientes conclusiones:
El sexo se determina en el momento de la fecundación, sin embargo durante el período prenatal se transita por diferentes etapas que llevan al establecimiento del sexo gonadal y fenotípico.
El testículo presenta dos caras, dos bordes y dos extremos, es un órgano macizo, constituido por estroma y parénquima, destacándose en este último la presencia de los tubos seminíferos, donde se efectúa el proceso de la espermatogénesis y las células de Leydig, encargadas de la síntesis de testosterona.
Los componentes del sistema de conducto masculino responden al modelo de órgano tubular y presentan características particulares según su localización y funciones.
La próstata, glándula anexa del sistema reproductor masculino, es un órgano macizo, por su localización anatómica, es accesible al examen físico, y tiene la función de brindar un pH alcalino al semen.
La función reproductora en el varón se regula por un mecanismo de retroalimentación negativa en el cual participa el hipotálamo a través de la hormona liberadora de gonadotropinas, la hipófisis mediante la LH y FSH y el testículo con la testosterona.
La capacidad reproductora del varón se inicia en la pubertad y se extiende durante la vida adulta, declinando con la llegada del climaterio y la andropausia
La testosterona participa en la determinación de los caracteres sexuales primarios y secundarios, así como en otras acciones generales sobre el metabolismo.
Las malformaciones congénitas en este sistema son numerosas, con distintos grados de complejidad, no repercuten en la supervivencia, pero si implican grandes afectaciones sobre la capacidad reproductiva y la psiquis del individuo.
El presente cuadro de Rúbens nos recrea con gran elocuencia los caracteres generales de distinción estructural entre ambos sexos.
SISTEMA REPRODUCTOR FEMENINO
ÓRGANOS DEL SISTEMA REPRODUCTOR FEMENINO.
Al igual que el sistema reproductor masculino, el femenino está constituido por órganos de localización interna como los ovarios, las tubas uterinas, el útero y la vagina,
y los genitales externos conformados por la vulva que contiene los labios mayores, labios menores, clítoris e himen.
Las mamas presentan características especiales al ser glándulas sudoríparas modificadas que tienen una significación particular por sus funciones durante la lactancia; lo que las vincula estrechamente con el sistema genital femenino.
ÓRGANOS INTERNOS
En el presente esquema puedes observar la localización de los órganos internos: los ovarios con características de órgano macizo y el útero, las tubas uterinas y la vagina con características de órganos tubulares,
Cada uno de estos órganos realiza funciones específicas debido a las características adquiridas en el proceso de diferenciación.
ÓRGANOS INTERNOS
Como ya conocen, aunque el sexo se determina desde la fecundación, los embriones tanto masculinos como femeninos tienen hasta aproximadamente la sexta semana las características de los órganos sexuales similares, distinguiéndose un período indiferenciado, etapa en que por las características morfológicas de los órganos genitales es imposible identificar el sexo del embrión,
La diferenciación de la gónada femenina se produce con más lentitud que la gónada masculina, los cromosomas X portan genes para el desarrollo ovárico y un gen autosómico parece estar también implicado en la organogénesis ovárica.
Los cordones sexuales primitivos de la gónada indiferenciada, se disgregan, y ocupan principalmente la porción medular del ovario, participando en la formación de la médula ovárica.
Una segunda generación de cordones conocidos como cordones corticales aparece en la 7ª semana, los cuales penetran en el mesénquima subyacente aunque manteniéndose cercanos a la superficie.
DIFERENCIACIÓN FEMENINA DE LA GÓNADA
En el 4º mes los cordones corticales se disgregan en acúmulos celulares aislados, en los que varias células derivadas del epitelio celómico forman las células foliculares que rodean una célula germinativa, estos acúmulos así organizados dan lugar a los folículos primordiales, los que permanecen hasta la pubertad. El ovario una vez diferenciado permanece en la cavidad pélvica.
OVARIOS
En esta diapositiva que representa un corte sagital de la cavidad pelviana de la mujer, se observan los órganos genitales internos y externos.
En la pared lateral de esta cavidad se aprecia el ovario en su posición anatómica; estos son órganos glandulares pares, situados en una depresión denominada fosa ovárica.
Su forma es ovoidea, de eje mayor vertical en las nulíparas y horizontal en las multíparas; presenta dos caras: una medial, que se aprecia en la imagen y una lateral aplicada a la pared de la pelvis;
un borde anterior, donde se fija el mesoovario coincidiendo con el hilio ovárico y un borde posterior libre.
El órgano presenta además dos polos, uno superior o tubárico y otro inferior o uterino.
La posición de éstos se mantiene gracias a los medios de fijación, de los cuales los más significativos son el mesoovárico y el suspensorio del ovario por su relación con los vasos sanguíneos de este órgano.
Existen otros medios de fijación
--En la presente imagen podemos observar la organización del ovario como órgano macizo,
está constituido por el estroma localizado en toda la magnitud del órgano, formado por tejido conectivo laxo, con abundantes fibras elásticas, fibras musculares lisas y vasos sanguíneos y donde se destaca la presencia de células fusiformes y sustancia intercelular, fíjense en su aspecto característico arremolinado.
La superficie del ovario está revestida por un epitelio germinativo, por debajo de este epitelio se localiza también el tejido conjuntivo del estroma formando la túnica albugínea caracterizada por presentar abundante sustancia intercelular fibrosa y escasos vasos sanguíneos.
Deben buscar en su bibliografía las funciones de este componente del ovario.
El parénquima por su parte se organiza en dos grandes zonas, la corteza donde se localizan los distintos tipos de folículos ováricos y sus derivados,
y la médula constituida por tejido conectivo laxo, con abundantes vasos anguíneos.
CORTEZA OVÁRICA
En esta imagen, pueden observar la corteza del ovario y la disposición de los folículos,
se señalan los folículos primarios y folículos en crecimiento, además se puede precisar muy bien la localización del epitelio germinativo al que se le atribuyó la función de la producción de las células germinales durante el desarrollo embrionario, función que hoy se sabe no es asumida por ese epitelio,
se observa además la túnica albugínea.
CAMBIOS DEL FOLÍCULO
Observemos en el siguiente esquema los cambios que se producen en el folículo primordial para dar lugar al folículo maduro o de De Graaf.
Precisen la reorganización de las células foliculares hasta conformar un epitelio estratificado que constituye la membrana granulosa,
existe además un aumento de tamaño de la cavidad folicular y crecimiento del ovocito
Ustedes deben profundizar en su estudio, lo referido a las modificaciones que van sufriendo los folículos primarios para dar lugar al folículo maduro o de De Graaf,
FOLÍCULO MADURO O DE DE GRAAF
que están observando pueden apreciar un folículo maduro o de De Graaf y la disposición de sus componentes, el ovocito, el cúmulo oophoro, la zona pelúcida, la corona radiada, el antro folicular, las células de la membrana granulosa y las tecas externa e interna
-En la presente fotomicrografía al microscopio óptico también se pueden observar los mismos componentes.
Las células de la granulosa y de las tecas tienen la función de la síntesis de estrógenos y progesterona, por esa razón cuando aborden su estudio deben seguir el modelo de las células secretoras de lípidos.
OVULACIÓN
Una vez maduro el folículo y bajo la influencia hormonal, el aumento de la presión intrafolicular, el incremento de la vascularización de las tecas y factores enzimáticos entre otros, se produce la ovulación,
cuyo resultado es la liberación del ovocito maduro con vista a ser fecundado.
El restos de los componentes del folículo se reorganizan para constituir una estructura llamada cuerpo amarillo o cuerpo lúteo, el cual pueden observar en la siguiente imagen.
FORMACIÓN DEL CUERPO LÚTEO
El folículo roto, se contrae y forma pliegues, las células de la membrana granulosa y de la teca proliferan y aumentan mucho de tamaño, convirtiéndose en las llamadas células luteínicas con un citoplasma rico en gotas de lípido y pigmento, lo que le confiere el aspecto que le da el nombre de cuerpo amarillo o cuerpo lúteo.
De no ocurrir la fecundación el cuerpo amarillo involuciona hasta formar una cicatriz blanca denominada cuerpo albicans, el que permanece como cicatriz en el ovario como resultado de las ovulaciones y embarazos durante la vida sexual.
SISTEMA HORMONAL FEMENINO
El sistema hormonal femenino presenta tres jerarquías diferentes, el hipotálamo, la hipófisis y el ovario.
La hormona hipotalámica liberadora de gonadotropinas estimula la adenohipófisis,
esta libera la hormona folículo estimulante o FSH y la hormona luteinizante o LH, para estimular el ovario,
el cual libera las hormonas estrógenos y progesterona.
SECRECIONES HORMONALES DURANTE LA VIDA SEXUAL.
En la imagen se resumen las etapas de la vida sexual de la mujer. Durante la niñez existe inactividad de los ovarios debido a que no se producen hormonas gonadotrópicas y en consecuencia tampoco hormonas ováricas,
con la maduración del sistema nervioso y en particular del hipotálamo se comienza a producir la hormona liberadora de gonadotropinas y de hormonas folículo estimulante y luteinizante que estimulan al ovario,
alrededor de los 13 años se inician los ciclos sexuales, este período se conoce como pubertad y la primera menstruación, menarquia.
La vida sexual adulta se caracteriza por cambios mensuales en la secreción de hormonas gonadotrópicas y ováricas.
Entre los 40 y 50 años los ciclos sexuales se vuelven irregulares y no se produce ovulación en muchos de ellos, este período se conoce como climaterio,
posteriormente cesan los ciclos, lo cual se conoce como menopausia, esto se produce por agotamiento de los folículos ováricos,
en consecuencia se pierde la retroalimentación negativa sobre el hipotálamo, incrementándose los niveles de FSH y LH.
--la maduración de los folículos y la formación del cuerpo lúteo están influidas por las hormonas FSH y LH producidas por células basófilas de la adenohipófisis.
Estas hormonas actúan directamente sobre las estructuras del ovario, provocando eventos que tienen carácter cíclico, fenómeno que se conoce con el nombre de ciclo ovárico,
que tiene dos etapas: la folicular que dura hasta el día 14 y depende sobre todo de los efectos de la hormona estimulante del folículo o FSH;
esta hormona produce un rápido crecimiento folicular con la predominante producción de estrógenos por las células granulosas, varios folículos comienzan su desarrollo pero sólo uno alcanza su maduración final y el resto se vuelven atrésicos.
-previo al día 14 se produce un incremento de la secreción de hormona luteinizante o LH que se conoce como pico ovulatorio, la acción sinérgica de esta hormona con la FSH garantizan el crecimiento folicular final y la ovulación.
-Después de la ovulación, y bajo la acción de la LH, se desarrolla el cuerpo amarillo, el que actúa como glándula temporal, donde las células de la granulosa luteínica secretan progesterona y en menor medida estrógenos, recibiendo esta etapa el nombre de luteínica, estas hormonas establecen un mecanismo de retroalimentación negativa sobre el hipotálamo e hipófisis por lo tanto la FSH y LH disminuyen en esta fase.
-Después del día 26 del ciclo y si no hay embarazo, el cuerpo amarillo involuciona para convertirse en cuerpo albicans con lo cual decrece la producción de progesterona y estrógenos con lo que se suprime la retroalimentación negativa sobre el hipotálamo e hipófisis comenzando el nuevo ciclo
-En su estudio independiente deben profundizar en las características de cada una de las etapas del ciclo, estableciendo la interrelación funcional con la hipófisis.
--las hormonas hipofisarias FSH y LH y las ováricas estrógenos y progesterona en cada una de las etapas.
Todas estas hormonas a pesar de mantenerse durante todo el ciclo, manifiestan picos de concentraciones en momentos específicos, lo cual tiene su traducción funcional.
FUNCIONES DE LOS ESTRÓGENOS
La principal función de los estrógenos es causar la proliferación celular y el crecimiento de los tejidos de los órganos sexuales y de otros tejidos relacionados con la reproducción.
En la imagen se resumen los efectos de los estrógenos sobre los órganos sexuales.
Se produce crecimiento de los ovarios, tubas, útero, vagina y de los genitales externos, estos efectos pueden apreciarse mejor en la pubertad; también se produce proliferación del endometrio.
El epitelio vaginal se transforma de cúbico a estratificado, que es más resistente a las infecciones y los traumas.
En las mamas favorecen su crecimiento debido al desarrollo del estroma, crecimiento del sistema de conductos y depósito de grasa.
Sobre los huesos aumentan la actividad osteoblástica, lo cual favorece el crecimiento,
Ahora, cuando existe déficit de estrógenos, como sucede después de la menopausia se produce osteoporosis,
favorecen además el depósito de grasa en el tejido celular subcutáneo y en determinadas regiones del cuerpo.
Por efecto de los estrógenos la piel adquiere una textura especial y es más vascularizada y producen ligera retención de sodio y agua, efecto que tiene importancia sólo en el embarazo.
FUNCIONES DE LA PROGESTERONA
La función más importante de la progesterona es favorecer los cambios secretores en el endometrio uterino durante la segunda mitad del ciclo sexual, preparando así al útero para la posible implantación del óvulo fecundado,
además de esta función la progesterona disminuye la frecuencia e intensidad de las contracciones uterinas, evitando la expulsión del óvulo fecundado,
favorece la secreción de las tubas, necesaria para la nutrición del óvulo fecundado en su recorrido hacia el útero y el desarrollo de lobulillos y alvéolos mamarios y con ello el carácter secretor a la mama.
PERÍODO INDIFERENCIADO DE LOS CONDUCTOS GENITALES
Como ya conocen los embriones tanto masculinos como femeninos tienen inicialmente dos pares de conductos genitales, los conductos mesonéfricos y los conductos paramesonéfricos.
El extremo caudal de los conductos paramesonéfricos se aproximan en la línea media y llegan a la pared posterior del seno urogenital donde se forma un pequeño abultamiento, el tubérculo paramesonéfrico, y en dirección craneal el conducto desemboca en la cavidad abdominal,
Los conductos mesonéfricos desembocan en el seno urogenital a cada lado de este abultamiento.
DIFERENCIACIÓN FEMENINA DE LOS CONDUCTOS GENITALES
La diferenciación femenina de los conductos indiferenciados también está regulada por la hormonas;
al no estar presentes los andrógenos los conductos mesonéfricos involucionan,
mientras que los conductos paramesonéfricos ante la ausencia de la hormona antimüleriana son estimulados por los estrógenos y comienza su diferenciación .
Resumiendo las tubas uterinas, el útero y el tercio superior de la vagina se originan de los conductos paramesonéfricos.
FORMACIÓN DEL ÚTERO Y LA VAGINA
Las porciones caudales de los conductos paramesonéfricos se fusionan y forman el conducto uterino.
En el lugar donde el conducto uterino contacta con la pared del seno urogenital el tubérculo paramesonéfrico crece y forma la lámina vaginal que dará origen a los 2 tercios inferiores de la vagina,
mientras que su tercio superior deriva de los conductos paramesonéfricos.
Las tubas uterinas derivan de las porciones craneales de los conductos paramesonéfricos.
TUBA UTERINA
Las tubas uterinas, también llamadas trompas de Falopio,
son dos estructuras tubulares de 10 a 15 centímetros de longitud, destinadas al transporte de los gametos femenino y al cigoto resultado de la fecundación, la cual ocurre en su tercio lateral.
Se disponen transversalmente en la cavidad pélvica, a ambos lados del útero, desde sus ángulos laterales hasta la superficie del ovario, donde se abren a la cavidad peritoneal.
En ellas se distinguen diferentes porciones, que desde el útero hacia el ovario se denominan; intramural o uterina, istmo, ampolla e infundíbulo.
Este último tiene forma de embudo, en cuya base se localiza el orificio abdominal, y presenta en su borde de 10 a 15 franjas o fimbrias, una de las cuales es más larga y ancha y se denomina fimbria ovárica.
A continuación analizaremos la organización microscópica de las paredes de las tubas.
-El estudio de estas estructuras lo deben realizar a partir del modelo de órgano tubular,
recordando que su pared se dispone constituyendo capas, que del interior al exterior son la mucosa o endosalpinx, la muscular,media o miosalpinx y la serosa o mesosalpinx.
CAPA MUCOSA DE LA TROMPA
En esta fotomicrografía a mayor aumento podemos observar que la capa mucosa en este órgano forma pliegues longitudinales altos y está revestida por un epitelio simple cilíndrico ciliado con células secretoras,
esta capa participa de forma importante en la transportación y nutrición del óvulo.
La lámina propia es de tejido conjuntivo, donde podemos encontrar células con alta potencialidad parecidas a las que se localizan en el endometrio, pues reaccionan de forma similar a estas últimas cuando el óvulo fecundado se implanta en la mucosa de la trompa,
-la muscular organizada en dos capas de fibras musculares lisas: la interna con disposición circular y otra externa donde las fibras se disponen longitudinalmente.
Esta capa contribuye con la función de acarreo ovular, siendo más intensos los movimientos pseudoperistálticos en el periodo ovulatorio, influenciado también por las hormonas.
La capa más externa se encuentra revestida por las células mesoteliales del peritoneo lo que la hace serosa y no adventicia.
TUBA UTERINA
Otro órgano de gran importancia en el sistema reproductor femenino es el útero, destinado a la implantación y desarrollo del nuevo organismo, así como a la expulsión del feto a término; constituyendo el elemento motor del parto.
ÚTERO
Con una forma semejante a un cono truncado de base superior, el útero es aplanado en sentido dorso ventral y su tamaño es muy variable. Presenta tres porciones denominadas: cuerpo, istmo y cuello.
El cuerpo presenta un borde superior, de aspecto redondeado como una cúpula, denominado fondo y dos caras anterior y posterior, delimitadas entre sí por los bordes laterales; se distinguen además tres ángulos: dos superiores y uno inferior.
El istmo , como porción más estrecha, se localiza en la unión de los dos tercios superiores y el tercio inferior.
La porción más inferior del útero recibe el nombre de cuello o cervix uterino.
RELACIONES DEL ÚTERO
Al corte sagital el útero se presenta como un órgano muscular y cavitario, situado en el centro de la cavidad, relacionado por arriba con las asas intestinales a través de la serosa peritoneal, con la vejiga por delante, el recto por detrás, y por abajo se continúa con la vagina.
La cara anteroinferior está tapizada por el peritoneo el cual desciende hasta el istmo, donde se refleja sobre la vejiga urinaria formando el fondo de saco vesicouterino.
La cara posterior también está recubierta por el peritoneo, el que desciende más allá llegando hasta la cara posterior de la vagina, desde donde se refleja sobre el recto.
De este modo se forma el fondo de saco rectouterino o fondo de saco de Douglas, punto más declive de la cavidad peritoneal y de gran significación médica.
ÚTERO
La posición del útero en la cavidad pélvica es muy variable y depende del estado de distensión de la vejiga y el recto. También son variables las relaciones entre sus partes y con la vagina. De tal manera que el eje longitudinal del cuerpo uterino forma con el eje del cuello, en condiciones normales, un ángulo abierto ventralmente denominado ángulo de flexión; mientras que el eje longitudinal del cuello forma normalmente, con el eje longitudinal de la vagina, un ángulo abierto hacia delante denominado ángulo de versión.
Estos ángulos, más cerrados cuando la vejiga está vacía determinan la posición normal del útero en anteversoflexión.
Esta posición se mantiene gracias a un conjunto de estructuras que reciben el nombre de medios de fijación, determinados por el suelo pelviano, la vagina y una serie de formaciones ligamentosas entre las que merecen destacarse el ligamento ancho del útero, el ligamento redondo y el retináculo uterino. Deben profundizar en las características de estos medios de fijación en su estudio independiente, dada su importancia médica para la comprensión de los prolapsos.
PARED DEL ÚTERO
El útero responde al modelo de órgano tubular, presentando una pared gruesa, constituido por tres capas, que del interior al exterior son: mucosa o endometrio, muscular o miometrio y la más externa llamada serosa o perimetrio.
A continuación se hace un resumen de las características de cada capa.
CUERPO UTERINO
El endometrio en el cuerpo se reviste de un epitelio simple cilíndrico ciliado, que descansa sobre una lamina propia de tejido conectivo laxo con abundantes células y sustancia intercelular amorfa, además de las glándulas tubulares simples, características del endometrio.
El miometrio, constituido por fibras musculares lisas dispuestas en una capa interna y externa y una capa media circular, muy vascularizada.
Y la capa más externa, llamada perimetrio, serosa en la parte superior y posterior y adventicia en la parte anteroinferior del órgano, donde se relaciona con la vejiga.
ENDOMETRIO
Por su importancia abordaremos algunos aspectos relacionados con el endometrio o mucosa uterina.
consta de dos capas que se diferencian por su morfología y función;
estas son: la más interna, en relación directa con la cavidad, denominada funcional, sometida a cambios cíclicos que guardan relación con la actividad ovárica,
y la más relacionada con el miometrio llamada basal, sobre la cual descansa la funcional, sirviendo además de fuente de regeneración una vez que se produce la menstruación, o sea mientras se está perdiendo la capa funcional, ya por efecto de los estrógenos las glándulas comienzan a proliferar.
-- las glándulas en el endometrio, que en dependencia de la etapa del ciclo ovárico este presenta diferentes características.
En la mujer sexualmente madura, no embarazada, aproximadamente cada 28 días, la capa funcional del endometrio se desintegra y desprende, mezclándose con la sangre producida por la exfoliación y con las secreciones de las glándulas uterinas, siendo exteriorizado este producto que se conoce con el nombre de flujo menstrual.
Después de cada menstruación el endometrio se regenera, proceso en el que la influencia hormonal del ovario se destaca
Este ciclo consta de fases o etapas, cuyo estudio orientaremos a continuación.
FASE MENSTRUAL
La fase menstrual, se caracteriza por el cierre de las arterias espirales o helicoidales con la consecuente isquemia, necrosis, hemorragia y descamación de la capa funcional;
estos cambios en el endometrio se corresponden con la degeneración del cuerpo lúteo y la caída de los niveles de estrógenos y progesterona
FASE PROLIFERATIVA
La fase proliferativa, también llamada estrogénica, debido a que se corresponde con la fase folicular del ciclo ovárico donde predomina la secreción de estrógenos.
Se caracteriza por el desarrollo de las arterias helicoidales, la proliferación del tejido conectivo de la lámina propia y la regeneración del epitelio superficial,
existe un crecimiento importante de las glándulas y en consecuencia del endometrio.
FASE SECRETORA
La fase secretora o progestacional se corresponde con la fase luteínica del ciclo ovárico, donde predomina la secreción de progesterona por el cuerpo lúteo,
esta fase se caracteriza porque las glándulas se vuelven tortuosas se dilatan y comienzan a segregar, y las arterias helicoidales alcanzan la superficie,
se evidencia una importante reacción decidual de las células del estroma con edema de la lámina propia.
INTERRELACIÓN DE LOS CICLOS
De manera integrada las variaciones de la secreción de las hormonas gonadotrópicas FSH y LH con el ciclo ovárico, y la relación de este con las etapas del ciclo endometrial.
En la primera mitad del ciclo predomina la secreción de FSH, que a nivel del ovario favorece el crecimiento de varios folículos con producción predominante de estrógenos, esto se corresponde en el endometrio con su fase proliferativa.
Previo al día 14 se produce un pico en la secreción de LH que actuando de forma sinérgica con la FSH produce la ovulación con la formación del cuerpo lúteo, iniciándose la fase luteínica del ciclo ovárico,
observen que predomina la secreción de progesterona y en el endometrio la fase secretora,
ya desde el día 26, el cuerpo amarillo involuciona con la consiguiente disminución de los niveles de progesterona y estrógenos, a nivel del endometrio se produce isquemia de los vasos con falta de riego sanguíneo,
esto da lugar a la fase menstrual que dura aproximadamente entre 4 a 6 días.
CUELLO DEL ÚTERO
El cuello del útero es más estrecho y cilíndrico, tiene aspecto fusiforme, y está fijo por su inserción en la vagina, que lo divide en tres partes: supravaginal, vaginal e intravaginal.
La supravaginal se encuentra situada entre la vejiga y el fondo de saco rectouterino, entre ambos ligamentos anchos del útero.
La vaginal está determinada por la línea de inserción de la vagina sobre el cuello.
La intravaginal se introduce en la vagina, determinando los fondos de saco vaginales.
PORCIÓN INTRAVAGINAL DEL CUELLO UTERINO.
El cuello en su conjunto tiene aspecto cónico, con un vértice redondeado en el que se encuentra el orificio externo del útero, de aspecto variable que recibe el nombre de hocico de tenca; en la mujer nulípara tiene aspecto circular con bordes regulares y en la multípara es una hendidura transversal con bordes irregulares.
CUELLO
cuello, en la región del endocervix se reviste de un epitelio simple cilíndrico secretor de moco, con abundantes glándulas mucosas tubulares ramificadas,
y la región del exocervix de un epitelio estratificado plano no queratinizado propio de la vagina.
La capa media en esta región está constituida por tejido conectivo denso y pocas fibras musculares.
Ustedes deben profundizar en su estudio siguiendo las orientaciones del CD.
CUELLO DEL ÚTERO
En esta imagen vista al microscopio óptico podemos observar las características de la mucosa del cuello uterino.
Fíjense en el epitelio que reviste al exocervix, de tipo estratificado plano no queratinizado que se continúa con el epitelio de la vagina, mientras que el de la región de endocervix es simple cilíndrico.
Aprecien la zona de transición de un epitelio a otro en el cuello, a nivel de la entrada del conducto endocervical
Además se pueden observar las glándulas cervicales.
Esta región del útero es asiento frecuente de enfermedades como el cáncer de cuello uterino, razón por la cual se le brinda mucha importancia al examen frecuente del mismo, a través de la realización de la citología vaginal.
VAGINA
La vagina es el órgano de la cópula en el sexo femenino y sirve como canal del parto.
Se sitúa caudalmente al útero, extendiéndose hasta el vestíbulo de la vulva, con una posición oblicua en sentido caudal y ventral; dorsal a la vejiga urinaria y la uretra, y ventral al recto y al conducto anal.
Su forma tubular es, aplanada en sentido anteroposterior, con una cavidad virtual en estado de reposo.
Su extremo superior se inserta en la porción vaginal del cuello uterino, más craneal en su parte posterior que en la anterior, formando la cúpula o fornix vaginal, que viene configurado por los fondos de saco anterior, laterales y posterior; este último, más profundo y relacionado con el fondo de saco de Douglas, tiene gran importancia práctica por la posibilidad que ofrece para realizar punciones a la cavidad peritoneal con fines diagnósticos.
Su extremo desemboca en la vulva a través del orificio vaginal, en el cual se encuentra un engrosamiento denominado carina uretral.
-En la imagen se muestra la superficie interna de la vagina después de haber realizado una incisión media de su pared posterior observen los pliegues transversales producto del engrosamiento de la mucosa denominados rugosidades o crestas, siendo más llamativas en sus dos tercios inferiores.
En su extremidad superior se aprecia la desembocadura del cuello del útero.
-La vagina tiene una estructura que responde al modelo de órgano tubular.
La siguiente fotomicrografía vista al microscopio óptico muestra la disposición de las capas,
la más interna recibe el nombre de mucosa, y está revestida por un epitelio estratificado plano no queratinizado,
la media o muscular, con fibras dispuestas en una capa interna circular y una externa longitudinal y
la externa o adventicia formada por tejido conectivo fibroelástico denso con abundantes vasos sanguíneos y nervios.
Como pudimos ver la vagina termina a nivel de la vulva, región que pertenece a los genitales externos.
DIFERENCIACIÓN FEMENINA DE LOS GENITALES EXTERNOS
La diferenciación de los genitales externos es regulada por los estrógenos, tanto maternos como placentarios.
-La acción de los estrógenos provoca que el tubérculo genital se alargue poco y forme el clítoris, los pliegues uretrales dan origen a los labios menores y las eminencias genitales a los labios mayores.
GENITALES EXTERNOS
Los componentes de la vulva o pudendo femenino, como se denominan los genitales externos femeninos; su porción anterosuperior está constituida por el monte de Venus, área cubierta de vellos situada sobre la sínfisis del pubis,
los labios mayores son dos pliegues que constituyen la parte más voluminosa de los órganos genitales externos femeninos y forman los límites de la hendidura pudenda,
los labios menores, dos pliegues de aspecto mucoso situados entre los labios mayores. Sus extremos anteriores están divididos en dos pliegues, uno superior que forma el prepucio del clítoris, órgano eréctil de la mujer, constituido por una raíz, un cuerpo y un glande; y otro inferior que constituye el frenillo del clítoris.
el vestíbulo vaginal es la hendidura o espacio localizado entre los labios menores, en el cual se abren los orificios uretral externo y vaginal; así como numerosas glándulas vestibulares y vulvovaginales.
Las glándulas vulvovaginales también denominadas vestibulares mayores o de Bartolino, se sitúan a cada lado de la parte inferior de la vagina donde se abre el vestíbulo.
ORIFICIO VAGINAL
El orificio vaginal se encuentra parcialmente cerrado por el himen, delgado pliegue de mucosa adherido lateralmente a los labios menores.
El himen presenta una forma muy variable: circular, bilabiado, cribiforme, e imperforado; este último requiere de una incisión para permitir la primera menstruación.
MAMA
Aunque las mamas no se consideran órganos pertenecientes al sistema reproductor femenino, por su relación hormonal y funcional con este, son objeto de estudio en este tema.
Son dos órganos situados en la cara anterior del tórax a cada lado de la línea media, sobre el músculo pectoral mayor, proyectándose entre las costillas tercera y séptima.
Tienen forma cónica y en ellas se distingue la areola como un área pigmentada en la que se muestran pequeñas elevaciones denominadas tubérculos de Morgagni y el pezón con forma de cono truncado que muestra los orificios de desembocadura de los conductos galactóforos.
Las glándulas mamarias responden al modelo de órgano macizo,
GLÁNDULA MAMARIA
Por tal motivo cuando aborden su estudio tengan presente la organización de su estroma que como podemos observar en la imagen está constituido por tejido conjuntivo denso formando tabiques lobulares y tejido adiposo
y en su parénquima, se destaca la presencia de glándulas tubuloalveolares compuestas con sus conductos y unidades secretoras merocrina y apocrina.
Rodeando a los conductos y unidades secretoras se disponen las células mioepiteliales, las que participan de forma importante bajo la influencia de la oxitocina en la eyección de la leche durante la lactancia.
MAMA
En esta imagen podemos observar las glándulas tubuloalveolares compuestas, con las unidades secretoras y sus conductos galactóforos, terminando en los orificios de desembocadura a nivel del pezón.
Es importante que estudien las modificaciones de su estructura relacionadas con el predominio del estroma o del parénquima en las glándulas mamarias durante la vida reproductiva de la mujer,
Es el referido al drenaje linfático de la mama, el cual tiene gran importancia debido a que esta vía es por donde ocurre la diseminación hacia otros lugares del cuerpo de las células neoplásicas del cáncer de mama, enfermedad que constituye una de las primeras causas de muerte en la mujer.
MALFORMACIONES CONGÉNITAS
Varias malformaciones pueden presentarse por fallos en la diferenciación de los genitales tanto internos como externos.
La duplicación del útero es consecuencia de la falta de fusión de los conductos paramesonéfricos.
La forma mas evidente de este fallo es el Útero doble o Útero Didelfo con vagina doble.
Se presenta con mayor frecuencia el Útero Bicorne con dos cuerpos que desembocan en una única vagina,
podemos encontrar un solo cuerpo y una porción rudimentaria cuando uno de los conductos paramesonéfricos resulto atrésico o con un desarrollo inadecuado.
MALFORMACIONES CONGÉNITAS
Si el tubérculo paramesonéfrico no se desarrolla se presentará la atresia vaginal
PSEUDOHERMAFRODITISMO FEMENINO
En el Pseudohermafroditismo femenino o hiperplasia suprarrenal congénita se produce una secreción excesiva de andrógenos por las suprarrenales
lo que determina que aunque las portadoras tiene una formula cromosómica 46 XX y ovarios
presentan una virilización de los genitales externos que puede ir desde un aumento de volumen del clítoris hasta genitales externos de aspecto casi masculino.
CONCLUSIONES
El sexo se determina en el momento de la fecundación, durante la etapa prenatal se transita por el establecimiento del sexo gonadal y fenotípico, este último en el sexo femenino se logra por acción de los estrógenos maternos y placentarios
Los ovarios son órganos macizos situados en la fosa ovárica , en su parénquima se destaca la presencia de los folículos ováricos y el cuerpo lúteo, ambos encargados de la síntesis de estrógeno y progesterona
Las hormonas gonadotrópicas FSH y LH inducen cambios en la secreción de hormonas ováricas, estrógenos y progesterona, mientras que estas participan en la regulación de las gonadotrópicas a través de mecanismos retroalimentación positiva y negativa, que dan por resultado las variaciones cíclicas presentes en el ovario y el endometrio a partir de la pubertad y hasta la menopausia.
Las funciones reproductoras en la mujer y sus caracteres sexuales son el resultado de las acciones fisiológicas de las hormonas gonadotrópicas y ováricas.
Las tubas uterinas, el útero y la vagina responden al modelo de órgano tubular y sus paredes se organizan en capas, con características morfofuncionales particulares
El útero es un órgano que por su situación es accesible al examen físico y sus relaciones anatómicas particulares, son de gran importancia para la práctica médica.
Las glándulas mamarias son órganos macizos, su parénquima se caracteriza por la presencia de conductos y unidades secretoras, cuyo desarrollo depende del estadio funcional de la glándula.
.
Semana 9
SUELO PELVIANO EMBARAZO PARTO Y LACTANCIA
LÍMITES DE LA REGIÓN PERINEAL
La región perineal se extiende entre la sínfisis del pubis por delante, las ramas isquiopubianas y los ligamentos sacrotuberosos lateralmente, y el cóccix por detrás.
Este espacio romboidal constituye el suelo de la cavidad pelviana, formado por dos planos músculo aponeuróticos recubiertos superficialmente por la piel que rodea a los genitales externos y al orificio anal.
VISTA INFERIOR DEL SUELO PÉLVICO
Este conjunto de planos musculares y fasciales que cierra caudalmente la cavidad pélvica es atravesado por conductos como la uretra, el recto y la vagina en dependencia del sexo.
En esta imagen se aprecia una vista inferior del suelo pélvico después de haber retirado la piel y la fascia superficial.
SUELO PELVIANO
En ambos sexos el suelo pelviano está formado por un plano profundo, el diafragma pélvico, y por planos superficiales que constituyen el periné.
PLANO SUPERFICIAL DEL SUELO PELVIANO
El plano superficial o periné comprende láminas aponeuróticas, vientres de músculos estriados y conglomerados de fibras musculares lisas dispuestos en dos planos perineales, superficial y profundo; implicados tanto en el soporte de las vísceras pelvianas como en la dinámica de los genitales externos.
En su porción central se encuentra una masa fibromuscular denominada cuerpo perineal que sirve de soporte al mismo.
En el periné se distingue un triángulo anterior o urogenital y otro posterior o anal.
VISTA INFERIOR DEL PERINÉ EN AMBOS SEXOS
En el triángulo anal, el plano superficial del periné en ambos sexos presenta sólo al músculo esfínter externo del ano,
mientras que en el triángulo urogenital en ambos sexos se encuentra el músculo transverso superficial del periné que cumple funciones de sustentación del suelo pélvico y un grupo de músculos asociados a los órganos eréctiles, de los cuales el músculo bulboesponjoso difiere según el sexo; precisión que deben realizar en su estudio independiente.
En el sexo femenino este plano presenta un músculo ausente en el hombre denominado músculo constrictor de la vagina.
PLANO PROFUNDO DEL PERINÉ MASCULINO
El plano perineal profundo está constituido por dos músculos ubicados en el triángulo urogenital: el músculo transverso profundo del periné característico del sexo masculino e implicado funcionalmente con la erección del pene y el músculo esfínter externo de la uretra presente en ambos sexos.
En el sexo femenino la ausencia del músculo transverso profundo del periné es sustituida por la presencia de fibras musculares lisas y de pequeños vientres musculares asociados a las aperturas de la uretra y la vagina, conocidos como músculo compresor de la uretra y músculo uretrovaginal respectivamente.
DIAFRAGMA PELVIANO VISTA SUPERIOR
Una vez estudiada la porción más superficial del suelo pélvico o periné, pasaremos al estudio del plano profundo o diafragma pelviano.
La imagen que se muestra corresponde a una vista superior del diafragma pelviano, el cual está formado por los músculos elevadores del ano y coccígeo, revestidos por fascias.
DIAFRAGMA PELVIANO
Estas vistas del suelo pelviano nos permiten apreciar su disposición en forma de embudo y la presencia en su centro y porción anterior de la hendidura o puerta de los elevadores, espacio que es atravesado por la uretra y el recto en el hombre, y por la uretra, la vagina y el recto en la mujer.
La forma de hendidura de este espacio responde especialmente a las necesidades de dilatación de la vagina durante el parto para permitir el paso del feto.
Existe el riesgo de que las partes blandas del suelo pelviano se desgarren durante esfuerzos intensos como el parto, por lo que para su protección es recomendable realizar algunas maniobras y llegado el momento de la expulsión, practicar una incisión, denominada episiotomía, para facilitar la salida del feto.
--En un corte frontal del suelo pelviano a nivel del triángulo posterior o anal se pueden observar por debajo del diafragma pelviano unos espacios triangulares, limitados lateralmente por las ramas isquiopubianas cubiertas por los músculos obturadores internos, denominados fosas isquioanales o isquiorrectales, ocupadas normalmente por tejido adiposo.
Dichas fosas tienen interés práctico por cuanto con frecuencia constituyen sitios de alojamiento de colecciones purulentas.
IRRIGACIÓN DEL SUELO PELVIANO
En esta imagen podemos apreciar las arterias y venas encargadas de la vascularización del suelo pelviano.
Están señaladas las arterias pudendas, ramas parietales de la arteria ilíaca interna; así como las venas pudendas, afluentes de la vena iliaca interna.
INERVACIÓN DEL SUELO PELVIANO
Dada la complejidad morfofuncional de esta región, se explica la necesidad de un control nervioso particular de sus estructuras; lo cual se garantiza a través del nervio pudendo, rama del plexo sacro ya estudiado.
El mismo durante su trayecto emite tres ramas: los nervios rectales inferiores, el nervio perineal y el nervio dorsal del pene o del clítoris, los cuales tienen la finalidad de inervar los genitales externos, piel y músculos del suelo pelviano.
Las neuralgias del pudendo son raras; cuando se producen suelen ser secundarias a lesiones vertebrales.
Se caracterizan por un dolor quemante en el periné y los genitales. Para aliviar este dolor se realizan infiltraciones con anestésicos locales en la región de la tuberosidad isquiática.
Durante la cirugía rectal o de la fosa isquioanal debe tenerse cuidado especial con el nervio pudendo para evitar su afectación.
EMBARAZO
El suelo pelviano femenino está sometido en un período determinado de la vida reproductiva a grandes presiones ya que sostiene el peso del útero grávido, además permite el paso del feto durante el parto.
El embarazo es un estado fisiológico en el cual participa todo el organismo materno, se inicia con la fecundación del óvulo, tiene una duración aproximada de 40 semanas y culmina con el nacimiento del recién nacido.
TRANSPORTE E IMPLANTACIÓN
Como estudiaste en la Morfofisiología Humana I después de la eyaculación, algunos espermatozoides atraviesan el útero y en 5 a 10 minutos alcanzan el extremo ovárico de la tuba, gracias a las contracciones del útero y la tuba estimuladas por las prostaglandinas del líquido seminal y la oxitocina liberada por el lóbulo posterior de la hipófisis, produciéndose la fecundación del óvulo en el tercio externo de la tuba.
Luego de fecundado, el óvulo necesita 3 ó 4 días para recorrer la tuba y llegar a la cavidad uterina. En la misma permanece aproximadamente 3 días , luego ocurre el proceso de implantación con la formación de la placenta y las membranas fetales.
FUNCIÓN DE NUTRICIÓN PLACENTARIA
La principal función de la placenta es la difusión de productos nutritivos de la madre al feto y la difusión de productos de excreción desde el feto a la madre.
Como puede apreciarse en el gráfico que se muestra, hasta la semana 12 de la gestación, la conductividad de la membrana placentaria es escasa debido a que no está completamente desarrollada y su superficie es pequeña; por esta causa el embarazo se mantiene gracias a la secreción del cuerpo lúteo que no involuciona.
A partir de la semana 12 y hasta la 32 aproximadamente, la conductividad aumenta y posteriormente comienza a disminuir hasta el parto.
FACTORES HORMONALES EN EL EMBARAZO
A partir de la semana 8 de la gestación, la placenta comienza a producir varias hormonas necesarias para mantener el embarazo, no obstante por su importancia, destacaremos las funciones de la Gonadotropina coriónica humana, los estrógenos, la progesterona y la somatomamotropina coriónica humana.
GONADOTROPINA CORIÓNICA
La hormona gonadotropina coriónica humana es producida por el blastocisto en desarrollo desde 8 a 9 días después de la fecundación y aparece en la orina de la mujer embarazada, lo cual es utilizado para el diagnóstico precoz de embarazo;
alcanza el máximo de secreción entre las semanas 10 a la 12 para luego disminuir progresivamente y resulta imprescindible para mantener el embarazo durante el primer trimestre,
debido a que impide la involución normal del cuerpo amarillo, el cual continúa secretando estrógenos y progesterona;
además estimula las células instersticiales del testículo fetal, lo cual es importante para la diferenciación de los genitales masculinos,
hacia el final del embarazo la testosterona da lugar al descenso del testículo fetal hasta las bolsas escrotales.
ESTRÓGENOS
Los estrógenos en el embarazo son producidos inicialmente por el cuerpo lúteo y después por la placenta,
estas hormonas desarrollan principalmente una función proliferativa sobre los órganos de la reproducción, provocando aumento del tamaño del útero y de las mamas con mayor desarrollo del sistema de conductos de este órgano, además aumento de tamaño de los genitales externos.
Los estrógenos relajan los ligamentos pélvicos, de modo que las articulaciones sacro ilíacas y la sínfisis del pubis adquieren elasticidad suficiente para permitir el paso del feto por el canal del parto.
PROGESTERONA
La progesterona producida inicialmente por el cuerpo lúteo y después por la placenta tiene importantes funciones secretoras en la tuba y el útero proporcionando las sustancias necesarias para la nutrición del blastocisto,
también disminuye la contracción del útero grávido con lo cual impide las contracciones uterinas capaces de producir el aborto espontáneo.
La progesterona contribuye a la preparación de las mamas para la lactancia, favoreciendo el desarrollo de los alvéolos mamarios,
además aumenta la temperatura basal debido a su efecto central sobre áreas hipotalámicas, disminuye la excitabilidad neuronal, debido a que productos de su metabolismo en el cerebro presentan efectos gabaérgicos y contribuye a la retención de sodio y agua, este efecto es mediado por la aldosterona.
SOMATOMAMOTROPINA CORIÓNICA HUMANA
A la somatomamotropina coriónica humana se le conoce también como lactógeno placentario,
sus acciones se producen sobre todo en el organismo materno, disminuye la sensibilidad a la insulina, y a su vez la captación periférica de la glucosa en la madre, esto aumenta la disponibilidad para el feto,
además, moviliza los ácidos grasos del tejido adiposo y con ello proporciona otra fuente alternativa de energía durante el embarazo y estimula la captación de aminoácidos por las células produciendo un balance nitrogenado positivo.
OTROS FACTORES HORMONALES
Además de las hormonas secretadas por la placenta cuyas acciones analizamos, casi todas las glándulas endocrinas maternas, excepto las gónadas, responden intensamente al embarazo,
observen que las hormonas de la adenohipófisis ACTH, TSH y prolactina se encuentran aumentadas,
por su parte la FSH y LH disminuyen debido al efecto de retroalimentación negativa que ejercen los estrógenos y progesterona producidos por la placenta,
por su parte la glándula suprarrenal aumenta la secreción de glucocorticoides, produciendo los efectos que ya ustedes conocen, y de mineralocorticoides, cuyas acciones favorecen la retención de sodio y agua.
También aumenta la secreción de tiroxina, triyodotironina y de hormona paratiroidea, esta última garantiza los niveles de calcio plasmáticos necesarios para el desarrollo del feto.
Además de estas hormonas, el cuerpo lúteo y la placenta secretan relaxina, esta hormona relaja los ligamentos pélvicos lo cual favorece el paso del feto por el canal del parto.
RESPUESTA DEL ORGANISMO MATERNO
Lo más destacado de las numerosas reacciones que el feto y las hormonas suscitan en la madre es el crecimiento de los órganos sexuales,
por ejemplo el útero aumenta varias veces su peso, también crecen las mamas, la vagina y los genitales externos.
Este crecimiento de los órganos sexuales, conjuntamente con el mayor depósito de grasa, retención de líquido y aumento del apetito conllevan a un aumento de peso.
Otra de las respuestas de la madre, es el aumento del metabolismo, lo cual se debe a los efectos de las hormonas tiroideas, corticosuprarrenales y sexuales, frecuentemente esto origina sensaciones de calor excesivo en la embarazada.
También aumenta el gasto cardíaco, o sea el volumen de sangre impulsado por el corazón lo cual depende del aumento general del metabolismo y del aumento del volumen sanguíneo, originados por los efectos hormonales,
además la producción de glóbulos rojos está aumentada.
La actividad respiratoria también aumenta, a expensas sobre todo de la frecuencia, esto se debe al aumento del metabolismo y los efectos de las hormonas sobre el centro respiratorio;
por su parte el riñón también incrementa su actividad, debido al exceso de ingestión de líquidos y la necesidad de eliminación de productos de desecho, también aumenta la retención de sodio y agua.
Esta etapa tan importante en la vida de la mujer y del producto de su gestación debe ser evaluada mediante diferentes procedimientos. Una de las técnicas más útiles en este sentido es la ultrasonográfica.
PARTO
El parto se produce alrededor de las 40 semanas de la gestación, es el proceso que da lugar al nacimiento del niño y en el mecanismo de su producción intervienen factores hormonales y mecánicos que garantizan el estado de activación del miometrio unas semanas antes del parto, estado que le permite responder a estímulos uterotónicos con contracciones uterinas.
-Dentro de los factores hormonales tenemos la relación estrógenos/progesterona.
Durante la mayor parte del embarazo, los niveles de progesterona se mantienen más elevados que los de estrógenos,
esta hormona inhibe la contractilidad uterina evitando así la expulsión del feto,
a partir del séptimo mes la secreción de progesterona comienza a disminuir, mientras que la de estrógenos sigue aumentando,
Esto, incrementa el número de receptores para la oxitocina en el útero con lo que aumenta la irritabilidad de este.
La oxitocina, hormona liberada por la neurohipófisis, incrementa su secreción en esta etapa, debido sobre todo a estímulos mecánicos, al existir mayor número de receptores para ella en el útero, aumenta las contracciones uterinas.
Se ha demostrado que las hormonas fetales también aumentan la irritabilidad uterina, estas son, la oxitocina, el cortisol y las prostaglandinas entre otras.
En relación con los factores mecánicos debemos recordar que las estructuras de músculo liso pueden contraerse debido a la distensión de las fibras,
en este caso, el útero se distiende de forma intermitente debido a los movimientos fetales con lo cual incrementa su contracción,
también la irritación del cuello del útero provoca contracciones del cuerpo ya sea por mecanismo reflejo o por transmisión miógena.
Estos factores mecánicos y en presencia de un “entorno” hormonal favorable, desencadenan contracciones más potentes conocidas como contracciones de parto.
COMIENZO DEL PARTO
Existen dos mecanismos de retroalimentación positiva que aumentan las contracciones uterinas durante el parto:
el primero explica que la distensión del cuello hace que se contraiga todo el cuerpo uterino, esta contracción empuja la cabeza fetal y distiende más el cuello, repitiéndose el ciclo.
También, la distensión del cérvix hace que la neurohipófisis libere oxitocina con lo cual se incrementan aún más las contracciones uterinas.
Este proceso se repite con lo cual ocurre el nacimiento del niño.
PERÍODOS DEL PARTO
El parto se inicia con la dilatación cervical, luego le sigue el período expulsivo que culmina con el alumbramiento.
DILATACIÓN CERVICAL
En la imagen se representa el período de dilatación cervical,
observen que la cabeza fetal se encuentra en contacto con el cérvix, al cual estimula, produciendo contracciones del cuerpo uterino.
Debido a la disposición de las fibras musculares, ocurre la dilatación del mismo.
DILATACIÓN CERVICAL
Con la ruptura del saco amniótico desciende aún más la cabeza fetal.
PERÍODO EXPULSIVO
El período expulsivo es más breve que el anterior, durante el mismo se produce el paso del feto por el canal del parto, posteriormente ocurre la salida de la placenta y de las membranas fetales.
ALUMBRAMIENTO
Entre los 10 a 45 minutos que siguen a la salida del feto, el útero se contrae lo cual produce el desprendimiento de la placenta de su inserción con la consiguiente pérdida sanguínea, luego este sangramiento se detiene, debido a la disposición de las fibras musculares alrededor de los vasos sanguíneos.
Después del desprendimiento placentario, los niveles de estrógenos y progesterona disminuyen con lo cual se inicia la lactancia.
LACTANCIA MATERNA
La lactancia materna es la forma óptima de alimentación en las primeras etapas de la vida y resulta importante tanto para la madre como para el recién nacido.
En la preparación de las mamas para la lactancia intervienen varias hormonas.
PREPARACIÓN DE LAS MAMAS
Durante el embarazo se produce un crecimiento mucho mayor de las mamas y sólo entonces el tejido glandular se desarrolla completamente para secretar leche.
La gran cantidad de estrógenos secretados por la placenta produce crecimiento del sistema de conductos y del estroma de la mama, depositándose grasa.
También son importantes para el crecimiento de los conductos otras hormonas como son el cortisol, la insulina, la hormona del crecimiento, la prolactina y la somatomamotropina que complementa la acción de la prolactina.
Para que se produzca el desarrollo completo de las mamas se necesita también de progesterona, esta, actúa de manera sinérgica con los estrógenos y las demás hormonas produciendo crecimiento adicional de lobulillos y alvéolos mamarios, lo cual le da el carácter secretor.
REFLEJO NEUROENDOCRINO DURANTE LA LACTANCIA
En la imagen se representa el reflejo neuroendocrino que regula la secreción de prolactina y oxitocina durante la lactancia,
observen que la succión del pezón envía señales aferentes al sistema nervioso central, específicamente al hipotálamo con lo cual se libera prolactina por la adenohipófisis y oxitocina por la neurohipófisis.
La prolactina favorece el depósito de grasa, lactosa y caseína o sea la formación de la leche
y la oxitocina contrae las células mioepiteliales de los alvéolos mamarios produciéndose la eyección láctea.
Este reflejo puede inhibirse por factores psicógenos o estimulación simpática generalizada, es por eso, que ustedes deben realizar actividades de promoción de salud, destacando la importancia de un puerperio tranquilo.
IMPORTANCIA DE LA LACTANCIA MATERNA
La lactancia materna es el mejor alimento para el recién nacido en los primeros seis meses de vida, presenta ventajas psicológicas debido a que estrecha los lazos afectivos, muy importantes en la relación madre – hijo.
Según pueden apreciar en la imagen, estos aspectos tratados son comunes para ambos.
Para el niño tiene importancia pues contiene los nutrientes esenciales para su crecimiento y desarrollo, es higiénica y se encuentra a una temperatura adecuada.
Otra de sus ventajas es la protección inmunológica que le aporta, debido a la presencia de anticuerpos contra varias infecciones;
algunas investigaciones demuestran que enfermedades como la diarrea, las alergias y las infecciones respiratorias pueden prevenirse con una lactancia precoz.
En relación con la madre, disminuye el sangramiento postparto, pues como ya conocemos durante la lactancia se libera oxitocina que mantiene el útero contraído,
también representa un beneficio desde el punto de vista económico así como disminuye el riesgo de padecer de cáncer de útero y mama.
Por todo lo anterior se considera la lactancia como un deber de las madres y un elemento fundamental del derecho de los niños a una alimentación adecuada, a la salud y a los cuidados.
CONCLUSIONES
El suelo pelviano está constituido por el diafragma pelviano y el periné anterior y posterior y presenta diferencias entre el hombre y la mujer.
El embarazo es un estado fisiológico en el que participan los tejidos y órganos maternos; su mantención depende sobre todo de las hormonas secretadas inicialmente por el cuerpo lúteo y luego por la placenta.
Al término del embarazo, el aumento de la relación estrógenos/progesterona unido a otros factores hormonales, mecánicos y reflejos, inician un mecanismo de retroalimentación positiva que da lugar al nacimiento del niño.
La preparación de las mamas para la lactancia, así como su inicio y mantenimiento son el resultado de factores hormonales y reflejos.
La lactancia tiene gran importancia para el recién nacido y la madre.
En el día de hoy orientamos el estudio de las características morfofuncionales del suelo pelviano y del embarazo y el parto, aspectos en los cuales la labor preventiva del médico integral comunitario resulta relevante;
particular atención requiere la lactancia, debido a las ventajas que representa para la madre, para el crecimiento y desarrollo feliz del recién nacido y para tener siempre un motivo para sonreir.
En nuestra próxima actividad orientadora iniciamos el estudio de las características morfofuncionales de la sangre y los mecanismos de defensa del organismo.
Semana 10 AO. 14
SANGRE ERITROCITOS Y LEUCOCITOS
Sangre
Como ya dijimos la sangre es una variedad de tejido conjuntivo especial, de origen mesodérmico cuya sustancia intercelular es líquida y se denomina plasma el que está constituido fundamentalmente por agua, proteínas, compuestos orgánicos y en el cual se encuentran en suspensión los elementos celulares que reciben el nombre de elementos formes y son: eritrocitos, leucocitos y plaquetas;
El estudio de los elementos formes de la sangre tiene gran importancia clínica, pues la morfología, el número y las proporciones de los diversos tipos celulares, son indicadores del estado de salud del individuo.
FUNCIONES GENERALES DE LA SANGRE
La más general e importante de las funciones de la sangre es la de transporte. Su circulación en circuito cerrado por todo nuestro organismo la convierte en vehículo ideal para la conducción de sustancias hacia y desde los tejidos. De esta función derivan otras como veremos a continuación.
Al transportar oxígeno desde los pulmones hacia los tejidos y dióxido de carbono desde estos hacia los pulmones, la sangre tiene una importante función respiratoria.
De igual forma transporta los nutrientes por lo que tiene función de nutrición y al trasladar los productos de desecho del metabolismo para su excreción realiza función excretora.
Al servir a las hormonas como vía para llegar a sus órganos blanco o diana tiene función endocrina,
la participación de los leucocitos en el ataque y destrucción de agentes extraños le confiere una importante función de defensa,
Además ante la lesión de la pared de los vasos, es capaz de coagularse para evitar la pérdida de sangre.
Finalmente participa activamente en una serie de mecanismos reguladores de la homeostasis como la regulación del equilibrio hídrico, del equilibrio ácido – básico y de la temperatura corporal,
PROPIEDADES FÍSICAS DE LA SANGRE
Entre las propiedades físicas de la sangre se destacan su color que varía entre el rojo oscuro para la sangre venosa al rojo brillante, en la sangre arterial en dependencia de la concentración de bióxido de carbono y oxígeno respectivamente.
Posee un olor característico y un sabor ligeramente salado.
Su pH oscila entre 7.35 para la sangre venosa y 7.45 para la sangre arterial, diferencia debida al contenido de bióxido de carbono que le confiere acidez.
PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
Estas son de tres tipos:
-Albúmina, Globulinas y Fibrinógeno; las globulinas, a su vez son alfa, beta y gamma.
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
Las proteínas plasmáticas tienen dos funciones generales importantes,
son las principales responsables de la presión coloidosmótica del plasma, la cual evita que este salga de los vasos al espacio o al líquido intersticial y se produzca edema, esta función depende fundamentalmente de la albúmina.
además participan activamente en la regulación del equilibrio ácido-básico actuando como amortiguadores.
--La albúmina y el fibrinógeno se sintetizan en el hígado.
La primera tiene la función de transportar diferentes sustancias como hormonas, metales pesados y medicamentos, mientras que la segunda tiene una importante función en la coagulación de la sangre.
Las globulinas alfa y beta se originan en el hígado y realizan funciones de transporte, mientras que las gamma se originan en las células plasmáticas derivadas de los linfocitos y realizan funciones de defensa constituyendo los anticuerpos.
Deben profundizar en estos contenidos siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
A continuación abordaremos algunos elementos relacionados con el origen de las células madres formadoras de los elementos formes de la sangre.
HEMATOPOYESIS
Al comenzar la tercera semana, las células mesodérmicas situadas en el mesodermo visceral
de la pared del saco vitelino, inducidas por el factor de crecimiento fibroblástico 2 se diferencian y forman grupos y cordones aislados denominados islotes sanguíneos, para formar los hemangioblastos , un precursor común de la formación de vasos y células sanguíneas.
Los hemangioblastos en el centro del islote sanguíneo forman células madres hematopoyéticas, precursoras de todas las células sanguíneas, mientras que los hemangioblastos periféricos se diferencian en células endoteliales de los vasos sanguíneos.
--Como se mencionó, las primeras células sanguíneas se originan en los islotes sanguíneos del saco vitelino, pero esta población es transitoria.
Las células madres hematopoyéticas definitivas se originan en el mesodermo intraembrionario que rodea a la aorta , en un sitio denominado región aorta - gónada – mesonefros.
Entre las sexta y octava semana estas células madres colonizan al hígado, el que se transforma en el principal órgano hematopoyético del feto.
Más tarde a partir del hígado , las células madres colonizarán a la médula ósea , tejido definitivo formador de sangre desde finales de la vida prenatal.
TEJIDO HEMATOPOYÉTICO
La formación de las diversas células de la sangre ocurre en el tejido hematopoyético.
En el ser humano el tejido hematopoyéticos, puede ser de tipo mieloide y linfoide. En esta actividad nos ocuparemos del estudio del tejido mieloide.
En el adulto, el tejido mieloide está limitado a la médula ósea,
donde se localizan las células madres hematopoyéticas a partir de las cuales se producen las células sanguíneas.
La médula ósea por su aspecto macroscópico y microscópico puede ser de dos tipos, roja o amarilla; la primera debe su color a la presencia de numerosas células de la serie roja y es donde se producen las células sanguíneas y la segunda que es rica en células adiposas, no produce hematíes.
VARIACIONES CON LA EDAD
Desde el final de la vida prenatal hasta la pubertad la médula ósea roja se encuentra en casi todos los huesos largos, pero posteriormente la médula que ocupaba la diáfisis es sustituida por tejido adiposo lo que conduce a una pérdida casi total de su función hematopoyética.
Progresivamente va desapareciendo también la médula roja situada en las epífisis.
LOCALIZACIÓN DE LA MÉDULA ÓSEA ROJA EN EL ADULTO
-En el individuo adulto solo se encuentra médula roja en las vértebras, el esternón, las costillas,
-En las alas del ílion,.
-en el diploe de los huesos de la boveda craneal ..
-y en las epífisis proximales de los huesos largos como el fémur.
-El ílion es el hueso de elección para la extracción de médula ósea roja ya sea con fines diagnósticos o para realizar transplantes cuando existen enfermedades malignas de la sangre.
MÉDULA ÓSEA ROJA
El estroma de la médula ósea está constituido por una trama de fibras reticulares y colágenas con abundantes capilares sinusoidales y células adiposas.
El parénquima de la médula ósea roja está constituido por células precursoras de las diferentes líneas de la sangre.
El proceso a través del cual se forman las células sanguíneas se denomina hematopoyesis a continuación abordaremos algunos aspectos generales del mismo.
HEMATOPOYESIS
En esta diapositiva se presenta un resumen de la hematopoyesis, como pueden apreciarse todas las líneas celulares de la sangre se originan de una célula madre primitiva, la UFC o unidad formadora de clonos, también llamada célula madre pluripotencial,
estas células proliferan y forman los dos linajes, el de las células linfoides que darán lugar a los linfocitos
y el de las células mieloides que darán lugar a hematies, granulocitos, monocitos y plaquetas,
Las células pluripotenciales de cada linaje sufren un proceso de diferenciación para dar lugar a las células progenitoras de cada serie, las que a su vez se diferencian en cada línea específica.
Este proceso incluye a la eritropoyesis que da lugar a los eritrocitos, la granulopoyesis que da lugar a los leucocitos granulosos y a los monocitos, la megacariopoyesis que da lugar a la formación de la plaquetas y la linfopoyésis que origina los linfocitos.
--En la linea eritrocítica, se destaca la disminución del tamaño celular y la pérdida del núcleo fundamentalmente hasta formar el eritrocito.
en la formación de los leucocitos, se observa como a partir de un estadio común para la diferenciación de los granulocitos ocurre los cambios en la forma del núcleo, en la coloración del citoplasma con la aparición de gránulos y en el tamaño de las células entre otros, los que caracterizan a la formación de los eosinófilos, neutrófilos y basófilos.
REGULACIÓN DE LA ERITROPOYESIS
La producción de eritrocitos o eritropoyesis se regula por un mecanismo de retroalimentación negativa que involucra a la médula ósea y los riñones y se desencadena por la hipoxia.
Cuando se produce hipoxia el riñón libera la hormona llamada factor eritropoyético renal o eritropoyetina la cual viaja por sangre hasta la médula ósea donde estimula la formación de eritrocitos, cuya concentración en sangre aumenta, incrementando la capacidad de transporte de oxígeno a los tejidos con lo que se corrige la hipoxia cerrándose el circuito de retroalimentación.
FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA MADURACIÓN DE LOS ERITROCITOS
La formación de eritrocitos requiere de un adecuado suministro de nutrientes, especialmente de proteínas, así como de la integridad funcional de la médula ósea
Además de las sustancias necesarias para la formación de los eritrocitos, para su maduración son vitales el aporte adecuado de Vitamina B-12 y Ácido fólico, por el papel que juegan ambas vitaminas en la síntesis de proteínas.
FROTIS SANGUÍNEO
En la presente imagen pueden observar un frotis de sangre al microscopio, que permite reconocer la mayoría de los detalles morfológicos, así como determinar la concentración de hematíes que son los elementos formes más abundantes, leucocitos y plaquetas a nivel del laboratorio.
El conjunto de datos cualitativos y cuantitativos se designa con el nombre de hemograma; sus valores normales varían con el sexo, la edad, el estado fisiológico, la ubicación geográfica del individuo, etc.
ERITROCITOS
Los glóbulos rojos también llamados eritrocitos o hematíes son células muy diferenciadas que han perdido durante su maduración el núcleo y los organitos,
tienen una vida media aproximada de 120 días
Y como se observa en el esquema presentan un color rojo debido a la presencia y concentración de hemoglobina.
-Como se observa en la imagen, presentan la forma de discos bicóncavos y de perfil se presentan como cuerpos alargados con extremos redondeados.
Esta forma le confiere la posibilidad de deformarse al atravesar los pequeños vasos sin romperse, situación propiciada por las características estructurales de la membrana.
Una propiedad física característica de los eritrocitos es la tendencia a adherirse entre sí, formando columnas similares a pilas de monedas.
-La concentración normal de eritrocitos en la sangre es aproximadamente de 5 200 000 por mm3 en el hombre y de 4 700 000 por mm3 en la mujer,
mientras que la concentración normal de hemoglobina es de alrededor de 16 g por cada 100 ml de sangre en el hombre y de 14 g por cada 100 ml en la mujer
o lo que es lo mismo 160 g por litro en el hombre y 140 g por litro en la mujer.
VALOR HEMATÓCRITO
Existe otra forma muy útil de expresar la concentración de eritrocitos en la sangre, nos referimos al valor hematócrito de la misma que se obtiene al centrifugar a alta velocidad una muestra de sangre colocada en un tubo de ensayo milimetrado, haciendo que los hematíes se concentren en el fondo.
De esta forma se obtiene una lectura de la proporción porcentual de células sanguíneas contenidas en la muestra.
El valor hematócrito normal de la sangre del hombre oscila entre el 40 y el 50 %, mientras que el de la mujer varía entre el 37 y el 45 %.
ERITROSEDIMENTACIÓN
Además de los parámetros anteriores, es de gran utilidad en la práctica médica la velocidad de sedimentación globular o eritrosedimentación que no es más que la velocidad a la que se sedimentan los hematíes cuando la sangre está en reposo, producto de la fuerza de gravedad.
Se determina colocando una muestra de sangre en una pipeta especial milimetrada.
La eritrosedimentación normal de la sangre del hombre es de 0 a 10 mm por hora, y la de la mujer de 0 a 20 mm por hora.
La velocidad de sedimentación globular se acelera en un gran número de procesos patológicos, especialmente en las infecciones, por lo que su determinación tiene valor diagnóstico, pronóstico y evolutivo.
El principal componente de los eritrocitos es la hemoglobina cuya función de transporte del oxígeno es garantizada por el grupo hemo y específicamente por el hierro contenido en su estructura.
METABOLISMO DEL HIERRO
El hierro es adquirido por el organismo a través de los alimentos, generalmente en su forma férrica y para ser absorbido debe ser convertido a su forma ferrosa, lo que se consigue por la acción de la vitamina C y el ácido clorhídrico producido por la mucosa gástrica.
Es por ese motivo que en los tratamientos de las anemias el hierro es suministrado en forma ferrosa.
--Una vez convertido a su forma ferrosa el hierro es absorbido por un mecanismo de transporte activo y pasa a la sangre donde se une, de forma laxa y reversible, a una beta globulina denominada apotransferrina formando un compuesto llamado transferrina, forma en la cual circula, hasta llegar a la médula ósea donde cede su hierro para la síntesis del grupo hemo.
El hierro que no es utilizado se almacena en el interior de las células, unido a otra proteína, la apoferritina, formando un compuesto llamado ferritina o hierro de depósito.
Este almacenamiento ocurre especialmente en el hepatocito y en menor medida en las células reticuloendoteliales de la médula ósea, aunque puede ocurrir en todas las células del organismo.
Si luego de saturarse toda la apoferritina existente, aún queda hierro disponible, entonces se almacena en una forma estable y muy poco soluble denominada hemosiderina.
--Una vez que se saturan los depósitos de hierro se bloquea la absorción intestinal del mismo.
El hierro almacenado en la propia médula ósea, el hígado y otros tejidos en forma de ferritina o hierro de depósito puede ser utilizado cuando sea necesario para la eritropoyesis.
Si se produce una disminución en el suministro de hierro en la dieta o un déficit del mismo por cualquier otra razón, la médula ósea utiliza en primer lugar el hierro almacenado en ella para continuar la eritropoyesis y una vez que este se agota utiliza el hierro almacenado en el hígado y los demás tejidos, el que pasa a la sangre y se dirige a la médula para incorporarse a la eritropoyesis formando parte del grupo hemo.
Este grupo por sus características estructurales pertenece a las porfirinas, las que estudiaremos seguidamente.
ESTRUCTURA DE LAS PORFIRINAS
Las porfirinas, son compuestos tetrapirrólicos, lo que significa que están formados por la unión de 4 anillos de pirrol, unidos por puentes monocarbonados.
Esta estructura básica se denomina porfina.
PROTOPORFIRINA IX
La porfirina constituyente del grupo hemo es una protoporfirina IX, que se caracteriza por poseer los siguientes sustituyentes:
4 grupos metilo,
2 grupos vinilos y
2 radicales propiónicos,
en ella un átomo de hierro, se une de forma covalente a los 4 átomos de nitrógeno centrales, en estado ferroso de Fe+2, lo que le permite unirse al oxígeno, por presentar esta estructura carga eléctrica neta igual a cero.
Esto reviste importancia clínica, ya que su oxidación a estado férrico por algunas sustancias, provoca la metahemoglobinemia, con lo que pierde la capacidad de unión con el oxígeno y adquiere una coloración parda.
El grupo hemo de la hemoglobina unido al hierro en estado ferroso.
La unión del grupo hemo a la proteína globina da origen a la hemoglobina, cuya función fundamental es transportar oxígeno, mientras que su unión a otras proteínas, permite la realización de otras funciones relacionadas con reacciones de oxidación reducción
ESTRUCTURA DE LA HEMOGLOBINA
En la diapositiva se observa la representación de la estructura de la hemoglobina, formada por dos cadenas alfa y dos cadenas beta, cada una con un grupo hemo.
Existen varios tipos de hemoglobinas normales, como la F en el feto y la A del adulto. También existen hemoglobinas anormales como la hemoglobina S, donde la sustitución de un aminoácido en la posición 6 de la cadena beta causa las alteraciones moleculares.
SÍNTESIS DEL GRUPO HEMO
Los precursores de la síntesis del grupo hemo son la glicina y la succinil CoA, que se unen mediante la acción de la enzima sintetasa del ácido delta amino levulínico para formar dicho compuesto.
Esta enzima desempeña un papel fundamental en la regulación de la síntesis del grupo hemo.
-Dos moléculas de ácido delta amino levulínico se unen para formar el porfobilinógeno, que contiene el anillo pirrólico.
-A partir de 4 unidades de porfobilinógeno se integra un compuesto tetrapirrólico, el uroporfirinógeno III, que sufre modificaciones sucesivas, hasta ser convertido en protoporfirina IX.
-Finalmente la enzima ferroquelatasa une un átomo de hierro a la protoporfirina y queda formado el grupo hemo.
La síntesis del grupo hemo es regulada por el compuesto final de la vía, el propio grupo hemo, el cual inhibe la síntesis de la enzima delta amino levulínico sintetasa, y también bloquea su transferencia desde el citoplasma a la mitocondria,
SÍNTESIS DEL GRUPO HEMO
En esta diapositiva se observa un resumen de las reacciones que participan en la biosíntesis del grupo hemo y su localización celular.
Observen que los precursores son la glicina y la succinil CoA y que su producto final es el grupo hemo. La mayor parte de este proceso se realiza en la mitocondria, mientras que solo dos reacciones ocurren en el citosol.
PORFIRIAS
Las alteraciones metabólicas en la síntesis del grupo hemo se conocen como porfirias y pueden ser adquiridas, generalmente por efectos tóxicos sobre el hígado, o hereditarias.
Existen diversos tipos de porfirias hereditarias, y se heredan en forma autosómica dominante, afectan todos los tejidos, pero sus manifestaciones son mas marcadas en el hígado y en el tejido hematopoyético.
En las diferentes porfirias se acumulan y excretan distintos intermediarios de la vía metabólica biosintética, en dependencia del paso enzimático afectado, la determinación de estos intermediarios en orina y las heces, junto con las manifestaciones clínicas, permiten hacer el diagnóstico de la afección de que se trate.
La mayoría de las porfirias responden al carácter heterocigótico del gen defectuoso, debido a que la condición homocigótica es incompatible con la vida.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
Las alteraciones más comunes de las porfirias son los dolores abdominales, las alteraciones cutáneas y las manifestaciones demenciales.
Existen varios tipos de porfirias como son;
la eritropoyética, la congénita, la protoporfiria, la porfiria aguda intermitente y la cutánea tardía entre otras.
Estos contenidos pueden profundizarlos siguiendo las orientaciones del CD y de su profesor.
EL CICLO VITAL DEL ERITROCITO
como ya vimos anteriormente el ciclo de vida del hematíe oscila aproximadamente de 90 a 120 días como promedio, pasado este tiempo ocurre su destrucción a nivel del bazo liberándose la hemoglobina que se separa en sus componentes.
La globina y el grupo hemo, la degradación de este último tiene como resultado la obtención de la bilirrubina.
ETAPAS DEL METABOLISMO DE LA BILIRRUBINA
El metabolismo de la bilirrubina podemos separarlo en etapas
Formación de la bilirrubina por catabolismo del hemo en las células retículo endoteliales.
Transportación en la sangre, unida a la albúmina del plasma.
Captación por el hepatocito.
Conjugación en el retículo endoplasmático del hepatocito.
Secreción hacia los canalículos biliares .y
Excreción con la bilis al duodeno.
BILIRRUBINA
Cuando la bilirrubina se produce en cantidades excesivas o cuando los mecanismos excretores se hallan defectuosos, su concentración plasmática se eleva.
La ictericia o íctero es la coloración amarilla de la piel y las mucosas, debido a la acumulación de este pigmento en cantidades suficientes para ser visualizado.
Es necesario que dominen los términos de bilirrubina directa que es la conjugada y de bilirrubina indirecta, que es la no conjugada con el ácido glucurónico, que es menos soluble y reacciona mas lentamente.
CLASIFICACIÓN DEL ÍCTERO
Existen dos clases de íctero, si atendemos al tipo de bilirrubina que ha aumentado predominantemente, con bilirrubina no conjugada elevada y con bilirrubina conjugada elevada.
En ambos pueden aparecer aumentos de las dos formas de bilirrubina, pero la alteración original suele afectar a una sola de ellas, de acuerdo a la etapa del metabolismo de la bilirrubina en que se encuentre la falla.
Entre los primeros está el debido a la hiperproducción de bilirrubina, como sucede en los procesos hemolíticos.
La insuficiente captación de la bilirrubina por el hepatocito también puede ser la causa de este íctero, como el síndrome de Gilbert.
Si la conjugación de la bilirrubina es deficiente, también aumenta la bilirrubina indirecta en sangre.
Esto es lo que sucede en el síndrome de Crigler-Najjar, en el cual no se detecta la actividad de la enzima conjugante.
--El íctero con bilirrubina conjugada elevada puede deberse a interferencias en el flujo normal de la bilis, hacia el duodeno.
Es hepatocelular cuando la retención se origina a nivel de los canalículos intrahepáticos y obstructivo cuando es por impedimentos mecánicos al flujo en las vías biliares mayores.
Las causas más frecuentes de íctero hepatocelular son:
la hepatitis y la cirrosis,
mientras que las de íctero obstructivo son:
los cálculos del colédoco,
el cáncer de la cabeza del páncreas y
la colecistitis aguda.
Hasta aquí nos hemos referido a los diferentes tipos de íctero, sin embargo la anemia es otra alteración frecuente de la sangre vinculada con los eritrocitos, la que puede ser de diferentes tipos.
ANEMIAS
Existen numerosas clasificaciones de las anemias que serán objeto de estudio en la medida que avancen en la carrera.
A continuación resumimos algunas causas de anemia:
Anemia por pérdida de sangre, Anemia aplásica, por alteraciones o destrucción de la médula ósea, anemia megaloblástica por déficit de Vitamina B-12 donde no se maduran adecuadamente los eritrocitos, Anemia hemolítica por destrucción exagerada de los hematíes y anemia ferropénica, por déficit de hierro.
Cualquiera que sea la causa de la anemia, esta tendrá relación con el ciclo vital de los eritrocitos y/o con el metabolismo del hierro,
POLIGLOBULIA
Cuando la concentración de eritrocitos en sangre aumenta por encima de su valor normal se produce la poliglobulia o policitemia que en algunos casos es fisiológica y favorece el transporte,
sin embargo cuando el aumento de eritrocitos es exagerado aumenta la viscosidad de la sangre, lo que a su vez aumenta la resistencia que ofrecen los vasos al curso de la misma conocida como resistencia vascular
Esto provoca un enlentecimiento de la circulación con la consecuente disminución de la capacidad de transporte de oxígeno, dando lugar a hipoxia de los tejidos, entre otros efectos perjudiciales.
Hasta aquí nos hemos referido a las células formadas durante la eritropoyesis, a continuación nos referiremos a las células resultantes de la granulopoyesis.
TIPOS DE LEUCOCITOS.
Los leucocitos, también llamados glóbulos blancos, se encuentran en menor número que los eritrocitos.
Los leucocitos se clasifican en dos grupos: los granulosos que poseen gránulos específicos en su citoplasma y los agranulosos que carecen de estos.
Tanto los granulocitos como los agranulocitos poseen gránulos inespecíficos o azurófilos que se corresponden con lisosomas.
Dentro de los leucocitos granulosos se encuentran los neutrófilos, los eosinófilos y los basófilos, los que deben su nombre al tipo de colorantes con el que reaccionan, por ejemplo, los neutrófilos reciben ese nombre porque se tiñen con sales neutras.
Dentro de los leucocitos no granulosos se encuentran los linfocitos y los monocitos.
LEUCOCITOS
En esta diapositiva le mostramos las cifras normales de leucocitos en sangre periférica, que es de 5 mil a 10 mil por milímetro cúbico
o lo que es lo mismo de 5 a 10 por 10 a la 9 por litro,
Observen que la proporción de neutrófilos es la mayor, mientras que la de basófilos es la más baja
El conocimiento de estos valores normales es de gran importancia en la práctica médica como podrán comprobar en la práctica docente.
NEUTRÓFILOS
En esta diapositiva ustedes pueden observar un frotis de sangre donde se aprecian en el centro tres neutrófilos, estas células también se conocen como polimorfonucleares debido a la forma del núcleo el cual puede presentar hasta cinco lóbulos de forma irregular conectados entre sí por estrechos filamentos de cromatina.
Como ya dijimos anteriormente estas células presentan en su citoplasma gránulos específicos.
--También aunque en menor cantidad, en los neutrófilos maduros se pueden observar gránulos azurófilos, denominados por otros autores como primarios o no específicos.
En la microfotografía electrónica que están observando estos corresponden a gránulos de mayor densidad electrónica y de mayor tamaño que los específicos o secundarios.
El contenido y la función de ambos gránulos están en estrecha relación con la capacidad bactericida y fagocítica de los leucocitos neutrófilos y contienen enzimas lisosómicas como la peroxidasa .
EOSINÓFILO
Los eosinófilos son otro tipo de leucocito granuloso, como su nombre lo indica, reciben este nombre por su afinidad por la eosina.
En estado fresco tienen aproximadamente de 9 10 μm de diámetro, mientras que en los frotis secos varían de 12 14 μm.
Estas células representan del 1 3% del total de leucocitos en sangre normal, pudiendo elevarse en algunas enfermedades alérgicas y parasitarias.
En el humano el núcleo está compuesto por dos lóbulos.
--Al igual que en los neutrófilos, estas células presentan gránulos específicos con enzimas lisosomales en su interior,
en las células maduras se pueden encontrar escasos gránulos azurófilos o primarios.
Aunque los eosinófilos no poseen una actividad fagocítica como la de los neutrófilos, son capaces de fagocitar complejos de antígeno anticuerpo y participan en los mecanismos de defensa.
BASÓFILO
De todos los leucocitos sanguíneos, los basófilos son las células más difíciles de observar, debido a su escasa proporción en sangre, ya que constituyen el 0 1%, su tamaño es aproximadamente igual al de los neutrófilos.
Lo más sobresaliente en la morfología de estas células es su citoplasma repleto de gránulos redondos de tamaño variable que dificultan la visualización del núcleo. el cual es de contornos irregulares y en ocasiones bilobular.
A diferencia de los gránulos específicos de los otros granulocitos estos no son lisosomas, pues contienen histamina, heparina y serotonina.
La función de los basófilos aún no está bien definida, aunque existen datos que sustentan que ellos liberan heparina e histamina en la sangre circulante.
Hasta aquí nos hemos referido a los leucocitos granulosos ahora pasaremos a explicar las características morfofuncionales de los leucocitos no granulosos.
LINFOCITOS
Los linfocitos son células esféricas que en la sangre humana pueden alcanzar un diámetro de 6 8 μm, aunque en ocasiones son de mayor tamaño.
se presentan generalmente como células redondeadas, de núcleo grande, rodeado por un escaso borde citoplasmático. El núcleo es esférico y presenta una excavación pequeña.
Aunque este tipo celular se clasifica como leucocito agranuloso, aproximadamente un 10 % de estas células pueden presentar gránulos azurófilos en su citoplasma,
que a diferencia de los específicos en los granulocitos no tienen carácter constante.
Los linfocitos pueden ser pequeños medianos y grandes en esta microfotografía se observan dos linfocitos pequeños.
--En la actualidad se sabe de la existencia de varios tipos de linfocitos que desempeñan diversas funciones en los procesos inmunológicos del organismo.
unos denominados linfocitos T, provenientes del timo y de vida prolongada y los linfocitos B,
Que a diferencia de los T, tienen generalmente una vida breve.
MONOCITO
Los monocitos son células de gran tamaño, su núcleo es excéntrico e irregular; por lo general puede tener forma ovoide o reniforme y muestra una depresión profunda,
poseen un citoplasma abundante en el cual pueden observarse gránulos azurófilos.
se ha demostrado que estos gránulos son lisosomas primarios que intervienen en el proceso de fagocitosis propio de esta célula.
Son células potencialmente fagocíticas y ocupan un lugar entre las células que intervienen en la defensa del organismo.
Ellos permanecen en sangre solo unos dias y posteriormente migran hacia el tejido conectivo donde se diferencian en macrófagos; hecho este que hace se les considere como parte del sistema de macrófagos
Deben estudiar las características morfofuncionales de los leucocitos según lo orientado en el CD de la asignatura
LEUCOCITOSIS Y LEUCOPENIA
Cuando la concentración de leucocitos en sangre aumenta por encima de su valor normal se produce un signo denominado leucocitosis y es indicativo de la presencia de algún proceso infeccioso.
Por el contrario si su concentración está por debajo de sus valores normales se denomina leucopenia e indica una depresión de las funciones de los mecanismos de defensa del organismo.
LEUCOCITOSIS
Si el aumento de la concentración de leucocitos en sangre o leucocitosis se produce a expensas o por predominio de los neutrófilos decimos que existe una neutrofilia,
y en términos de probabilidades, esta debe producirse cuando el agente infectante que ataca al organismo es una bacteria.
Si la leucocitosis se debe al predominio de los eosinófilos, entonces el agente causal puede ser un parásito o un alergeno, mientras que si predominan los linfocitos estamos en presencia de una linfocitosis y el agente extraño causante de la enfermedad debe ser un virus.
Como vemos estos conocimientos orientan al médico hacia el agente causal de la infección o sea tienen valor diagnóstico.
Las funciones de defensa que realizan los leucocitos las pueden realizar gracias a que poseen una serie de propiedades funcionales.
PROPIEDADES FUNCIONALES DE LOS LEUCOCITOS
Cuando se produce la entrada al organismo de un agente infectante los leucocitos son capaces de atacarlo y destruirlo gracias a que cuentan con una serie de propiedades como son:
La marginación, mediante la que circulan pegados a las paredes de los vasos sanguíneos próximos a una zona de lesión;
la diapédesis que les permite deformarse para pasar a través de la pared de los capilares y abandonar así la circulación pasando a los tejidos donde se mueven mediante movimientos ameboideos, orientando dicho movimiento hacia el foco de infección mediante la quimiotaxis, para finalmente fagocitar a los agentes extraños.
En la próxima clase abordaremos más detalladamente las funciones de defensa donde los leucocitos desempeñan un papel fundamental.
PLAQUETAS
De los procesos que pertenecen a la hemopoyesis hemos estudiado la eritropoyésis, la granulopoyésis y la linfopoyésis,
nos referiremos brevemente a la formación de las plaquetas o megacariopoyésis,
en la imagen se observa un megacariocito, cuyo citoplasma se fragmenta en el proceso de diferenciación dando origen a las plaquetas que serán objeto de estudio en otra actividad orientadora.
CONCLUSIONES
Como conclusiones de nuestra actividad orientadora podemos decir que..La sangre es una variedad de tejido conectivo especial, constituida por elementos formes y el plasma y al circular por todo el organismo sirve como factor integrador realizando importantes funciones
La hematopoyesis es el proceso de formación de los elementos formes de la sangre, transita por distintas estructuras durante la etapa prenatal, hasta ser asumida definitivamente por la médula ósea roja.
La eritropoyesis es regulada por un mecanismo de retroalimentación negativa en el que juega un importante papel la eritropoyetina, es desencadenado por la hipoxia tisular
La síntesis del grupo hemo es un proceso complejo, requiere del hierro en estado ferroso, el que se absorbe a nivel del intestino, se transporta por la sangre en forma de transferrina y se almacena fundamentalmente en forma de ferritina.
Los ícteros son consecuencia de alteraciones del metabolismo del grupo hemo y obedecen a diferentes causas.
Las anemias son las enfermedades más frecuentes de la sangre y sus mecanismos de producción se relacionan con el ciclo vital de los eritrocitos y con el metabolismo del hierro.
Los leucocitos son células sanguíneas que según la presencia de gránulos específicos en el citoplasma pueden ser granulosos y no granulosos.
.
SEMANA 11 AO 15 Y 16
DEFENSA DEL ORGANISMO BASES MORFOFUNCIONALES DEFENSA INESPECIFICA
MECANISMOS DE DEFENSA
Los mecanismos con que cuenta el organismo para reconocer, atacar y destruir los agentes extraños que constantemente lo agreden, se clasifican en inespecíficos y específicos.
Los específicos son aquellos que caracterizan el funcionamiento del Sistema inmunológico y serán estudiados en la próxima actividad orientadora.
Entre los inespecíficos tenemos las barreras naturales, dadas por la piel, las mucosas y sus secreciones; los leucocitos, el sistema de macrófagos y el sistema del complemento.
Este último será objeto de estudio junto a los mecanismos específicos por la estrecha relación que tiene con estos.
MECANISMOS INESPECÍFICOS DE DEFENSA
Se denominan mecanismos inespecíficos de defensa a aquellos que, si bien son capaces de diferenciar las sustancias propias del organismo de las ajenas; atacar, neutralizar o destruir estas últimas, responden siempre de igual forma ante cualquier agente extraño,
o sea carecen de especificidad; además, en un contacto posterior con un determinado agente extraño responde de igual forma que en el primer contacto, es decir, no tienen memoria.
DISTRIBUCIÓN DEL SISTEMA LINFÁTICO EN EL ORGANISMO.
El tejido linfático forma parte del denominado sistema linfático, cuya función fundamental consiste en participar en la defensa del organismo para lo cual se integra al sistema circulatorio con el que será estudiado más adelante. DISPOSICIÓN DEL TEJIDO LINFÁTICO
El tejido linfático, es una variedad de tejido conjuntivo en el que predominan, como componentes fundamentales, los elementos del tejido reticular; fibras, células reticulares y células libres, principalmente linfocitos que se localizan entre la malla del tejido reticular.
En el organismo puede disponerse de diferentes maneras:
Tejido linfático difuso, localizado en la lámina propia de la mucosa de los órganos tubulares que tiene entre sus funciones la producción de inmunoglobulinas.
Tejido linfático organizado formando:
Estructuras linfáticas como los: nódulos linfáticos, amígdalas, placas de Peyer.
Y Órganos linfáticos: los que se clasifican como:
Órganos linfáticos primarios, centrales o diferenciadores entre los que tenemos:
Timo:
Médula ósea
Tejido linfático de la pared del intestino delgado.
Los linfocitos experimentan un proceso de diferenciación y maduración en los órganos linfoides primarios, luego circulan y se localizan en los órganos linfoides llamados.
Órganos secundarios, periféricos o efectores, los que a su vez se dividen en dos grupos:
Los pertenecientes al compartimiento sistémico como el ganglio linfático, el bazo y una parte del tejido linfático difuso, que aseguran la protección inmunitaria al medio interno.
Y los pertenecientes al compartimiento mucoso como el tejido linfático difuso de las mucosas y amígdalas.
En todas estas estructuras se destaca la presencia de células que cumplen diferentes funciones, pero todas en estrecha interrelación para garantizar la defensa.
Órganos linfáticos:
Órganos linfáticos primarios, centrales o diferenciadores.
Órganos secundarios, periféricos o efectores: Ganglio linfático,, Bazo
CÉLULAS DEL SISTEMA INMUNITARIO
Dentro de estos grupos tenemos células como los
Linfocitos B y los Linfocitos T, pertenecientes al grupo de las protagonistas.
Fibroblastos y Reticulares epiteliales, como ambientadoras
Macrófagos, Reticulares dendríticas, Interdigitantes y Células de Langerhans con funciones accesorias.
Los macrófagos, linfocitos citotóxicos, linfocitos asesinos naturales, neutrófilos y las células cebadas como efectoras
De forma general todas estas células se localizan en el tejido linfático, independientemente de su forma de disposición en el organismo, siendo algunas específicas de algún órgano como las células reticulo epiteliales en el timo.
TEJIDO LINFÁTICO DIFUSO
Esta forma de organización del tejido linfático es característica de la lamina propia de las mucosas de los órganos de los sistemas digestivo, respiratorio y genitourinario, a los cuales les brinda protección pues constituyen una extensa superficie en la cual existe la posibilidad de abrirse puertas de entrada a diferentes agentes patógenos .
Este tejido no está delimitado del tejido conectivo circundante, contiene linfocitos y otras células libres del tejido linfoide, esta forma de disposición también recibe el nombre de tejido linfático asociado a las mucosas.
Además conjuntamente con esta forma de disposición del tejido linfático, en estas regiones de los órganos se localizan estructuras más organizadas, que constituyen agrupaciones de linfocitos bien delimitadas sin cápsula llamadas nódulos o folículos linfáticos, estructura que pueden observar en la imagen, localizada en la pared de un órgano del sistema digestivo.
NÓDULO LINFÁTICO
Los nódulos linfáticos como ya dijimos son acúmulos de linfocitos bien definidos contenidos en una malla de fibras reticulares, que no presentan cápsula.
Cuando el nódulo está constituido solamente por linfocitos pequeños que no se han puesto en contacto con los antígenos se le denomina primario, predominan en el feto y en los animales libres de gérmenes.
Los nódulos o folículos linfáticos secundarios se caracterizan por la presencia de un centro germinativo o centro claro de forma ovoide donde se generan los pequeños linfocitos periféricos en respuesta a un estímulo antigénico.
--Los nódulos linfáticos se disponen de varias formas en el organismo:
aislados en la lámina propia y submucosa de los órganos de los sistemas digestivo, respiratorio y genitourinario,
formando estructuras más complejas, asociadas con el tubo digestivo, como las amígdalas, las placas de Peyer en el intestino y el apéndice cecal o vermiforme
-Un nódulo o folículo linfático secundario, observen en su zona central clara correspondiente con el centro germinativo, los núcleos de las células a partir de las cuales se diferencian los linfocitos.
CORTE ESQUEMÁTICO DE UN GANGLIO LINFÁTICO.
Los ganglios linfáticos son pequeñas estructuras encapsuladas, de forma aproximadamente arriñonada y tamaño variable que pueden alcanzar hasta dos centímetros de diámetro.
Presentan dos bordes, de los cuales uno es deprimido y presenta una hendidura denominada puerta o hilio y el otro es convexo,
sirven de filtros complejos para la linfa y reciben los materiales extraños de origen regional llevados por vía linfática y son el lugar de inicio de la activación de los linfocitos por los antígenos. Además liberan linfocitos a la circulación periférica.
ESQUEMA DE LA DISTRIBUCIÓN DE LOS GRUPOS GANGLIONARES.
Los ganglios se encuentran generalmente agrupados formando conjuntos o cadenas ganglionares.
De estos conjuntos, los principales son los cervicocefálicos, los torácicos, los axilares, los abdominopélvicos y los inguinales,.
Los ganglios cervicocefálicos y abdominopélvicos tienden a disponerse a lo largo de los vasos sanguíneos.
Los ganglios cervicocefálicos, axilares e inguinales principalmente, podrán ser palpados durante la práctica docente en pacientes que presenten cuadros de infecciones sistémicas virales, regionales bacterianas o enfermedades tumorales.
--Estos ganglios constituyen una importante vía de diseminación de células cancerosas.
Su exploración en el individuo vivo es una maniobra de gran valor práctico porque su aumento de tamaño y/o de consistencia puede ser indicativo de infecciones de órganos vecinos o de invasión de células tumorales.
GANGLIO LINFÁTICO
Los ganglios linfáticos se localizan en el trayecto de los vasos linfáticos.
el estudio microscópico de un ganglio linfático permite comprobar que son órganos macizos, rodeado por una cápsula de tejido conectivo denso compuesta por fibras colágenas, elásticas y algunas fibras musculares lisas, de la cápsula parten trabéculas a su interior dividiéndolo en compartimientos incompletos; estas estructuras constituyen el estroma del órgano.
El parénquima está formado por una región periférica oscura, la corteza, que se sitúa por debajo de la cápsula y está ausente en el hilio y,
una región más clara central, la médula, formada por cordones de linfocitos B que se anastomosan entre si, entre otros tipos celulares tenemos a las células plasmáticas y linfocitos de mediano tamaño.
Integran también a la médula, los senos medulares, los que reciben la linfa procedente de los senos de la zona cortical y se comunican con los vasos linfáticos eferentes
Entre ambas zonas se puede observar una zona mal definida donde encontramos linfocitos T denominada paracorteza o zona timodependiente.
--En la fotomicrografía correspondiente a un corte de ganglio linfático se observan la corteza, la paracorteza y la médula.
Observen en la corteza, las estructuras redondeadas dispuestas por debajo de la cápsula correspondientes a los folículos o nódulos linfáticos, como ya habíamos dichos exclusivos de esta zona.
Fíjense además en la organización de la zona timodependiente o paracorteza y la de la médula
--Se puede apreciar la cápsula hacia la periferia y hacia el interior se distinguen las trabéculas.
REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE LA CIRCULACIÓN LINFÁTICA EN EL GANGLIO.
A través de la puerta o hilio del ganglio penetran al órgano los vasos sanguíneos y sale el vaso linfático eferente, mientras que por su borde convexo llegan al órgano los vasos linfáticos aferentes que conducen la linfa que debe ser filtrada.
GANGLIO LINFÁTICO
El ganglio cuenta con estructuras llamadas senos, que son subcapsulares cuando se localizan inmediatamente por debajo de la cápsula, o peritrabeculares cuando se encuentra entre los folículos y las trabéculas.
Dichos senos constituyen zonas densas delimitadas por células reticulares y macrófagos que tienen la función de filtrar la linfa procedente de los vasos aferentes y que se dirige hacia la médula para terminar saliendo por los vasos linfáticos eferentes una vez que han circulado por los senos medulares.
Es importante que destaquen las funciones de este órgano y puedan explicar la importancia de la zona timodependiente o paracorteza para el funcionamiento del sistema inmune durante la vida.
DESARROLLO DEL TIMO
En la quinta semana del desarrollo embrionario, el epitelio endodérmico de la porción ventral de las terceras bolsas faríngeas en interacción con el mesénquima de los arcos branquiales, se diferencia para formar el primordio del timo.
Estas estructuras bilaterales, proliferan rápidamente y se desarrollan en íntima relación con las paratiroides inferiores.
-Los primordios tímicos, pierden su conexión con la pared faríngea y migran en dirección caudal y medial llevando consigo a las paratiroides inferiores, de las cuales se desprenden y continúan su migración para entrar en contacto en el plano medio y formar el órgano.
SITUACIÓN DEL TIMO.
El timo es un órgano linfoide situado en la parte anterior del mediastino superior, extendiéndose en condiciones normales al mediastino anterior; de tal manera que queda comprendido entre la apertura superior del tórax y el nivel de los cuartos cartílagos costales, inmediatamente por detrás de la pared anterior del tórax y por delante de la tráquea, entre ambos pulmones y pleuras mediastinales.
El órgano está constituido por dos lóbulos derecho e izquierdo, los que se encuentran ampliamente fusionados. Su consistencia es blanda y su morfología se adapta a los órganos vecinos.
VISTA LATERAL IZQUIERDA DEL MEDIASTINO
Se relaciona por detrás con grandes vasos mediastinales como el arco aórtico y las ramas que se originan en él, así como con el tronco venoso braquiocefálico izquierdo, la tráquea, el nervio frénico izquierdo y la parte alta del pericardio. Sus relaciones anteriores se establecen con la pared anterior del tórax y los músculos infrahioideos.
Este órgano experimenta importantes variaciones durante la vida.
En el niño pequeño tiene mayor tamaño pudiendo extenderse hasta el cuello por detrás de los músculos infrahioideos e incluso alcanzar la glándula tiroides.
En el adulto disminuye notablemente de tamaño quedando reducido con frecuencia al espacio situado por detrás del manubrio esternal.
TIMO
El timo es un órgano que por sus funciones se considera primario o diferenciador, desde el punto de vista microscópico es un órgano macizo, que presenta un estroma constituido por una cápsula de tejido conjuntivo, de la que parten tabiques hacia el interior del órgano que dividen su parénquima en lobulillos incompletos, los que se organizan en corteza y médula.
La corteza se dispone hacia la periferia y es de color oscuro por la gran densidad de linfocitos T, además existen en ella macrófagos y células retículo epiteliales; estas últimas proporcionan una armazón para los linfocitos y son las encargadas de la síntesis de timosina o timopoyetina.
La médula es la parte central del órgano y se tiñe de un color más claro, debido a que presenta menor cantidad de linfocitos.
MÉDULA DEL TIMO
-En la médula se encuentran los corpúsculos de Hassall característicos del timo, estos son estructuras formadas por células retículo epiteliales aplanadas dispuestas concéntricamente.
BARRERA HEMOTÍMICA
El proceso de diferenciación de los linfocitos T en la corteza requiere un estricto control, es importante que los antígenos circulantes por el torrente sanguíneo no pasen a los compartimentos internos del timo donde está ocurriendo este proceso;
para ello el órgano cuenta con una estructura denominada barrera hemotímica que sólo está presente en la corteza y protege a los linfocitos inmaduros de la exposición anticipada a los antígenos.
Los componentes que forman esta barrera desde la luz de los vasos sanguíneos hacia fuera son:
El endotelio capilar con su membrana basal y los pericitos, los macrófagos del tejido conjuntivo perivascular y las células retículoepiteliales tipo I, con su membrana basal.
La membrana basal es muy impermeable a las macromoléculas, los macrófagos pueden fagocitar alguna molécula antigénica que escape hacia el parénquima cortical y las células retículoepiteliales se localizan rodeando la pared capilar.
Observe en esta imagen la disposición de estas estructuras para constituir la barrera.
Un órgano linfático secundario o efector que tiene funciones importantes, fundamentalmente en el adulto, es el bazo
BAZO
El bazo es el órgano principal y de mayor tamaño del sistema inmunitario además de constituir un sitio donde se filtra la sangre, se destruyen los eritrocitos envejecidos y es un importante reservorio de sangre.
SITUACIÓN DEL BAZO
Ocupa la parte izquierda del espacio supramesocólico por debajo de la cúpula diafragmática correspondiente y por detrás del estómago; por encima del ángulo cólico y por delante del riñón de este lado; proyectándose en el hipocondrio izquierdo.
Forma parte de los denominados órganos toracoabdominales y en condiciones normales no es palpable ya que aunque se sitúa en el abdomen está protegido por la pared torácica y no rebasa el reborde costal.
MORFOLOGÍA EXTERNA DEL BAZO
Con una forma aproximada a un grano de café, se distinguen en el órgano dos extremidades o polos: posterior y anterior.
Dos caras, diafragmática y visceral
Y dos bordes, superior e inferior.
CARAS DEL BAZO
En la lámina que se ilustra puede apreciarse que mientras la cara diafragmática es lisa y convexa, la visceral es cóncava y accidentada.
El bazo es un órgano muy frágil cuyas lesiones producen profusas hemorragias y a pesar de encontrarse protegido por la pared torácica izquierda, su ruptura debe ser sospechada siempre que se produzcan traumatismos toracoabdominales severos.
CARA DIAFRAGMÁTICA
La cara diafragmática se sitúa por debajo y por dentro de la cúpula diafragmática izquierda a cuya forma se adapta. Su borde superior es accidentado.
CARA VISCERAL
La cara visceral es accidentada debido a la huella que dejan en ella las estructuras con las que establece relaciones.
Así podemos apreciar un área gástrica en posición anterosuperior, un área cólica en posición anteroinferior y un área renal en posición posteroinferior
El hilio es la puerta del bazo y es paralela al eje mayor del órgano.
Se encuentra ocupado por los vasos que entran y salen al bazo y por tejido conectivo y adiposo que en la imagen que se muestra ha sido eliminado
BAZO
Como órgano macizo, el bazo está constituido por estroma y parénquima, el estroma presenta una cápsula lisa de tejido conjuntivo cubierta externamente por una túnica serosa peritoneal, con células mesoteliales, además se destaca la presencia de células musculares lisas, fibras colágenas y elásticas.
De la superficie interna de la cápsula parten las trabéculas que se extienden hacia el interior del órgano. Estas son más abundantes a nivel del hilio.
El resto de la armazón del bazo esta formado por fibras reticulares que constituyen una verdadera trama.
El parénquima del bazo se dispone formando la pulpa blanca y la pulpa roja.
-Observen en esta imagen la disposición de la cápsula y las fibras musculares lisas en ella, así como los núcleos de los diferentes tipos celulares que conforman los cordones de Billroth de la pulpa roja.
PULPA BLANCA
En esta imagen estamos observando la organización del parénquima del órgano, la pulpa blanca forma estructuras importantes como los folículos o nódulos linfáticos, que muestran una zona clara donde se localiza el centro germinativo, lugar donde se encuentran los linfocitos B en distintas etapas de maduración,
Además, este tejido linfoide se organiza en forma de cordones acompañando el trayecto de una arteria a manera de vaina periarterial.
Entre los nódulos linfáticos y la pulpa roja se observa una zona marginal o timo dependiente, no bien delimitada, formada por tejido linfoide laxo, con linfocitos T, macrófagos y numerosas células dendríticas.
PULPA ROJA
La pulpa roja es de color rojo oscuro debido a que es rica en sangre, está constituida por células dispuestas en cordones denominados esplénicos o de Billroth, entre estos, se encuentran los senos venosos donde existen hematíes que son eliminados de la circulación sanguínea, por la acción de los macrófagos de los cordones esplénicos, una vez completado su ciclo de vida. Esta es la función hemocaterética del bazo.
Tanto en la pulpa roja como en la blanca encontramos macrófagos, linfocitos y otras células presentadoras de antígenos como las reticulares dendríticas.
Una de las funciones fundamentales del bazo es la filtración de la sangre, la que se realiza por acción de sus células defensivas a medida que la misma circula en su interior.
CIRCULACIÓN SANGUÍNEA DEL BAZO
Existen dos tipos de circulación sanguínea en el órgano,
La circulación cerrada, se realiza de manera que los capilares se conectan directamente con los sinusoides, de forma tal que siempre la sangre se encuentra dentro de vasos sanguíneos, llega directamente a los senos esplénicos para luego seguir por la circulación venosa.
y en la circulación abierta, la sangre pasa al espacio extravascular, directamente a la pulpa roja y que luego entra de nuevo a los sinusoides para continuar su curso.
Durante ambos recorridos es filtrada por la acción de los macrófagos de los cordones de la pulpa roja y los que se encuentran en las paredes de los sinusoides.
Se conoce que la circulación cerrada es más rápida y que en la abierta la acción de los macrófagos es más eficaz; que ambas existen simultáneamente y pueden modificarse según las necesidades funcionales.
Otras estructuras que participan en los mecanismos inespecíficos son la piel y las mucosas
PIEL
La piel se considera el órgano de mayor extensión corporal, es una compleja estructura epitelial y fibroelástica que recubre todo el cuerpo de los animales alcanzando en el humano adulto una extensión entre 1.5 y 2 m cuadrados, con un grosor que oscila entre 0.5 y 4 mm; aunque varía según la región del cuerpo.
La piel y las mucosas, son las barreras que ofrecen las superficies del organismo expuestas al ambiente externo.
Tiene un peso que varia entre 3 y 4 kilogramos lo que representa aproximadamente el 6 % del peso corporal.
DESARROLLO DE LA PIEL
La piel, cubierta membranosa protectora del cuerpo, representa un complejo sistema orgánico.
Consta de dos capas, la epidermis constituida por tejido epitelial, deriva del ectodermo superficial y la dermis capa más profunda compuesta por tejido conjuntivo que procede del mesodermo.
Las interacciones entre el ectodermo y el mesénquima implican mecanismos de inducción mutua. La transformación del ectodermo de superficie en una epidermis de varias capas es consecuencia de interacciones de inducción continua con la dermis.
-Inicialmente el embrión está cubierto por una única capa de células ectodérmicas, en el segundo mes este epitelio se divide y sobre la superficie se deposita una capa de células aplanadas llamadas peridermo o epitriquio, al continuar la proliferación de las células de la capa basal , se forma una tercera capa, la zona intermedia.
-Por último hacia el final del cuarto mes, la epidermis adquiere su organización definitiva y pueden distinguirse cuatro capas: la basal o germinativa, el estrato espinoso, el estrato granuloso, y el estrato córneo, las células del peridermo suelen desprenderse durante la segunda mitad de la vida intrauterina y pueden aparecer en el líquido amniótico.
Durante los primeros tres meses de desarrollo prenatal, la epidermis es invadida por células originadas en la cresta neural, los melanocitos, que sintetizan un pigmento, la melanina, que puede ser transferido a otras células de la epidermis por medio de las prolongaciones.
En la formación de la dermis participan el mesodermo lateral y los dermatomas provenientes de los somitas; formando entre el tercer y cuarto mes un tejido transitorio llamado corion, que origina las papilas dérmicas.
La capa más profunda de la dermis, el subcorion, contiene abundante tejido adiposo. El pelo y las glándulas sebáceas aparecen en forma de proliferaciones epidérmicas .
CAPAS DE LA PIEL
En un corte de piel se pueden observar las dos capas que la forman: la epidermis situada superficialmente, constituida por varios estratos y la dermis de localización más profunda organizada en el estrato papilar formado por tejido conectivo laxo y el reticular por tejido conectivo denso irregular o no modelado,
Por debajo de la dermis se encuentra la hipodermis o tejido celular subcutáneo que no forma parte de la piel.
Como dijimos anteriormente las interacciones inductivas entre el ectodermo y el mesénquima traen consigo transformaciones del ectodermo y por tanto variaciones en las características morfofuncionales de la piel en las distintas zonas del cuerpo, de ahí que existen dos tipos de piel; la piel gruesa y la piel delgada, denominación que se debe al grosor alcanzado por la epidermis.
La piel gruesa se localiza en la palma de las manos y plantas de los pies y la piel delgada en el resto del cuerpo.
PIEL GRUESA
La epidermis está constituida por un epitelio estratificado plano queratinizado, cuyo espesor y características varían en dependencia del tipo de piel de que se trate, así en la piel gruesa se dispone en cinco estratos de células que de la profundidad a la superficie se denominan: basal, espinoso, granuloso, lúcido, que es difícil de apreciar y cuando aparece se observa como una línea clara y brillante por encima del estrato granuloso; por último con una localización más superficial se encuentra el estrato córneo.
PIEL DELGADA
En esta imagen se ilustran las capas de la piel delgada, en ella se aprecia que la epidermis tiene un grosor menor que la de la piel gruesa y está constituida por los estratos celulares mencionados anteriormente excepto el estrato lúcido.
Observen también el tejido conectivo que constituye la dermis.
PIEL GRUESA Y PIEL FINA
En esta diapositiva se presenta un corte de piel gruesa y otro de piel fina, observen el grosor de la epidermis en ambos tipos de piel, así como la localización y características de la dermis.
CÉLULAS DE LA EPIDERMIS
La epidermis tanto de la piel gruesa como fina está constituida por varios tipos celulares entre los que se encuentran los queratinocitos, los melanocitos, las células de Langerhans y las células de Merkel.
QUERATINOCITOS.
Los queratinocitos constituyen la mayoría de las células epidérmicas. Se originan en el estrato basal y ocupan todos los estratos de la epidermis, están unidos por numerosos desmosomas, sintetizan queratina y la almacenan en las tonofibrillas, además sintetizan lípidos y los liberan al espacio intercelular en el estrato granuloso, así como captan la melanina liberada por los melanocitos,
mueren en el estrato granuloso y las células muertas forman la capa de queratina
Los otros tres tipos de células de la epidermis están intercalados entre ellos, con localizaciones y características específicas que veremos a continuación.
MELANOCITOS
Los melanocitos están situados en el estrato basal y sus prolongaciones llegan al estrato espinoso, su cuerpo es globuloso y su núcleo irregular. Aparecen como células muy claras al M/O.
Presentan la enzima tirosinasa, importante para la síntesis de melanina. Una vez formados los gránulos de melanina, estos emigran por las prolongaciones de los melanocitos y se transfieren al citoplasma de los queratinocitos los que actúan como depósitos de melanina.
La melanina es un pigmento de color marrón oscuro que como dijimos anteriormente le brinda el color oscuro a la piel.
CÉLULA DE LANGERHANS
Las células de Langerhans, también llamadas células dendríticas, son muy ramificadas, se localizan en toda la epidermis entre los queratinocitos, son más frecuentes en el estrato espinoso, captan antígenos, los procesan y presentan a los linfocitos T, por lo que juegan un papel importante en las reacciones inmunológicas cutáneas.
Hasta aquí hemos analizado las características morfofuncionales de la epidermis de la piel gruesa y delgada,
DERMIS
La dermis es la capa subyacente a la epidermis es de tejido conjuntivo constituida por dos estratos bien definidos denominados papilar y reticular.
La dermis papilar, de tejido conjuntivo laxo, se dispone formando protrusiones hacia la epidermis denominadas papilas dérmicas que hacen que esta sea ondulada.
En las papilas dérmicas existen terminaciones nerviosas y abundantes vasos sanguíneos importantes para la nutrición de la epidermis, la cual contribuye a la coloración de la piel y a la regulación térmica.
La dermis reticular es más gruesa y está situada debajo de la papilar, constituida por tejido conectivo denso irregular con abundantes fibras colágenas elásticas y reticulares dispuestas a manera de una red.
-Muy pocos microorganismos pueden atravesar la piel intacta pues esta constituye una barrera natural y cuenta con estructuras anexas que garantizan su protección, entre las que se encuentran las glándulas sebáceas y sudoríparas, que secretan sustancias químicas altamente tóxicas para ciertas bacterias.
GLÁNDULA SEBÁCEA
Las glándulas sebáceas se localizan únicamente en la piel delgada, son numerosas en la cara y el cuero cabelludo.
Forman parte integral del folículo pilosebáceo y vacían su contenido en el canal folicular a través de un corto conducto. Las glándulas sebáceas que no están asociadas al pelo vierten su secreción a la superficie.
El producto de secreción de estas glándulas es el sebo, una mezcla de cera, colesterol y triglicéridos que ayuda a conservar la textura de la piel y la flexibilidad del pelo.
GLÁNDULA SUDORÍPARA
Por su parte las glándulas sudoríparas están situadas en la hipodermis y se localizan en casi toda la piel. Son de dos tipos: apocrinas y ecrinas.
FOLICULO PILOSO
la disposición de estas glándulas relacionadas con otra estructura que constituye un anexo de la piel y que contribuyen también a que la piel desarrolle las funciones mencionadas anteriormente. Estas son: el folículo piloso y el pelo.
FUNCIONES DE LA PIEL
Hasta aquí, podemos resumir el importante papel que desempeña la piel a través del funcionamiento armónico de todas sus estructuras:
1. Protección, garantizada por la integridad de la piel y mucosas, su organización en capas y estratos, la presencia de la queratina y las células de Langerhans, los melanocitos así como las secreciones de las glándulas.
2. Regulación térmica, garantizada por los vasos sanguíneos de la dermis, la secreciones de las glándulas, el mecanismo de piloerección.
3. Excreción, función que realiza mediante la producción del sudor y otras secreciones.
4. Síntesis, en ella se producen sustancias como la vitamina D y la melanina.
5. Discriminación sensorial, debido a que posee los receptores para el tacto, la presión, el calor, el frío y el dolor.
FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA COLORACIÓN DE LA PIEL
La coloración de la piel, depende de:
la cantidad y calidad de melanina, lo que le da el color oscuro y la protege de las radiaciones.
de la cantidad de hemoglobina y su grado de oxigenación, depende el color rosado.
De la cantidad de carotenos ingeridos en la dieta y almacenados en el tejido adiposo y en la epidermis, depende el color amarillo.
Muchas enfermedades se expresan con cambios en la coloración de la piel, las que estudiarán oportunamente.
Como ya hemos visto en la piel encontramos un tipo de célula, descendiente de los leucocitos y especializada en la fagocitosis denominada macrófago
SISTEMA DE MACRÓFAGOS TISULARES
Otro mecanismo de defensa inespecífico es el sistema de macrófagos tisulares, o sistema reticuloendotelial que constituyen la primera línea de defensa ante la entrada de agentes extraños, está formado por los macrófagos proveniente de los monocitos de la sangre y
se encuentran en casi todos los tejidos, pero son más abundantes en aquellos más expuestos a la agresión de agentes extraños, como el intestino, el hígado, los pulmones etc, donde reciben nombres específicos como por ejemplo las células de Kupffer en el hígado y los macrófagos alveolares de los pulmones.
Estas células juegan un papel muy importante en otro de los mecanismos inespecíficos de defensa, la inflamación
LA INFLAMACIÓN AGUDA
La inflamación constituye un importante mecanismo de defensa contra la invasión por agentes infectantes.
Cuando se produce la entrada de un agente infectante, por ejemplo cuando sufrimos una herida o pinchazo, los tejidos dañados producen una serie de sustancias vasodilatadoras como la histamina, bradicinina, serotonina, etc. que difunden hasta alcanzar los capilares sanguíneos vecinos provocando su dilatación, la apertura de sus poros y la salida de plasma y proteínas al espacio intersticial; lo que se conoce como formación del edema blando.
-Una vez formado el edema blando el plasma que se encuentra en el intersticio se coagula, formando el llamado edema duro, de gran importancia al evitar la diseminación de los agentes extraños hacia tejidos vecinos, también denominada efecto de tabicamiento.
Paralelamente, los macrófagos tisulares presentes en las áreas cercanas acuden al sitio de lesión, a la vez que los neutrófilos y monocitos abandonan la circulación dirigiéndose también al sitio de lesión,
Macrófagos y neutrófilos atacan y destruyen a los agentes extraños.
-Del proceso de destrucción de los agentes causales resulta la formación de pus, constituido por restos celulares, neutrófilos muertos y restos del exudado inflamatorio, que se reabsorbe o se drena al exterior; iniciándose de inmediato la reparación del tejido dañado.
--En resumen, el proceso de la inflamación aguda consta de las siguientes etapas:
Daño tisular y entrada de agentes extraños, formación del edema blando, formación del edema duro o efecto de tabicamiento, ataque y destrucción de agentes extraños, y reparación del tejido dañado.
En los mecanismos de la inflamación aguda juegan un papel importante tanto los macrófagos como los neutrófilos
COMPARACIÓN ENTRE MACRÓFAGOS Y NEUTRÓFILOS
Los macrófagos son células de gran tamaño que contrastan con los neutrófilos que son pequeños, los macrófagos se mueven lentamente, mientras que los neutrófilos son rápidos, los primeros pueden fagocitar hasta 200 agentes extraños, el poco tamaño de los neutrófilos solo les permite fagocitar unos pocos.
Mientras que los macrófagos digieren el material fagocitado, lo que les permite una vida larga, los neutrófilos no pueden digerir lo fagocitado lo que hace que tengan una vida media corta.
Los macrófagos actúan como activadores del sistema inmune.
Como hemos visto, en la defensa contra la invasión del organismo por agentes extraños se produce la acción escalonada de neutrófilos, macrófagos y otros factores.
LAS LÍNEAS DE DEFENSA
Cuando se produce la entrada de agentes infectantes a los tejidos, los primeros en atacarlos son los macrófagos tisulares, por lo que constituyen la primera línea de defensa, mientras que la invasión de neutrófilos es la segunda.
La tercera línea de defensa la constituye una segunda invasión de macrófagos formados rápidamente a partir de los monocitos, y si el proceso inflamatorio se prolonga se incrementa la formación de nuevos neutrófilos y monocitos, que se convierten en nuevos macrófagos, dando lugar a la cuarta línea de defensa.
CONCLUSIONES
Terminamos el estudio de los mecanismos de defensa inespecíficos con las siguientes conclusiones:
Los mecanismos inespecíficos de defensa son capaces de reconocer y diferenciar las sustancias ajenas de las propias del organismo, atacar y neutralizar o destruir a cualquier tipo de agente extraño que lo invada, pero carecen de especificidad y de memoria. .
El tejido linfático se dispone tanto de forma difusa como formando folículos o nódulos y órganos linfáticos cuyas características morfofuncionales garantizan su participación efectiva en los mecanismos de defensa.
Los órganos linfáticos como el timo, los ganglios y el bazo, aún cuando difieren en su origen, desarrollo, tamaño, morfología externa, localización y relaciones topográficas; tienen un patrón estructural común de órgano macizo, destacándose los linfocitos como células características de su parénquima.
El timo y la médula ósea por sus funciones son órganos linfáticos primarios o diferenciadores, mientras que los ganglios linfáticos y el bazo son periféricos o efectores.
La inflamación aguda es un mecanismo de defensa inespecífico, caracterizado por una serie de cambios secuenciales que se producen en los tejidos y evitan la diseminación de los agentes infectantes
La piel es un órgano laminar cuyas características morfofuncionales garantizan su participación en el mantenimiento de la homeostasis, en particular en los mecanismos de defensa inespecíficos
Los neutrófilos y macrófagos son células que participan en los mecanismos inespecíficos de defensa fagocitando agentes extraños y presentan características morfofuncionales particulares.
La inflamación aguda es un mecanismo de defensa inespecífico, caracterizado por una serie de cambios secuenciales que se producen en los tejidos y evitan la diseminación de los agentes infectantes.
El tejido linfoide, la piel, los neutrófilos, los macrófagos y la inflamación proporcionan mecanismos de defensa efectivos en la lucha contra la invasión por agentes extraños, sin embargo la gran variedad y virulencia de estos últimos requiere de mecanismos de defensa con un mayor grado de especialización y eficiencia como son los que caracterizan el funcionamiento del sistema inmune, el cual será objeto de nuestra próxima actividad orientadora.
DEFENSA ESPECIFICA
Los sistemas nervioso, endocrino e inmune constituyen los tres grandes sistemas de regulación que participan en el control de la homeostasis. El sistema inmune tiene la función de mantener la integridad antigénica del organismo, destruyendo toda célula o partícula no identificada como propia.
ANTÍGENO
Los antígenos son generalmente sustancias de elevado peso molecular como proteínas o polisacáridos, capaces de combinarse con los efectores de la respuesta inmune.
Su capacidad antigénica depende de grupos moleculares que se repiten de modo regular denominados epítopos; sin embargo hay sustancias de bajo peso molecular, denominadas haptenos que por sí solas no desencadenan la respuesta inmune, pero si se unen a sustancias antigénicas, entonces la combinación puede desencadenar una respuesta inmunitaria.
INMUNÓGENO
Los inmunógenos son sustancias reconocidas como extrañas capaces de desencadenar la respuesta inmune, es decir, inducir la proliferación de células semejantes a aquella con la que se combinó, conocidas como efectores, de hecho los inmunógenos son antígenos, pero no siempre los antígenos son inmunógenos.
MECANISMOS DE DEFENSA
Cuando un inmunógeno se pone en contacto con los sistemas de defensa, se producen dos tipos de respuestas, una inespecífica y otra específica.

Los mecanismos de defensa inespecíficos son, las barreras tisulares compuestas por la piel y mucosas, el sistema fagocítico, compuesto por las células del sistema de macrófagos tisulares, relativamente fijos, que se organizan en un sistema de defensa escalonado tendiente a garantizar la neutralización de los agentes patógenos que han logrado penetrar al interior del organismo; y un sistema móvil constituido por los leucocitos, principalmente los neutrófilos.
Además estudiamos el papel de la respuesta inflamatoria como un mecanismo de defensa inespecífico. Estos mecanismos tienen la característica de reconocer lo propio al igual que los que pertenecen a la defensa específica, pero estos últimos se caracterizan por su especificidad, es decir, los efectores reaccionan con la configuración externa que provocó su aparición, presentan además heterogenicidad, o sea existe una gran variedad de respuesta, elaborándose diferentes efectores, y memoria, que se explica porque los contactos anteriores con el inmunógeno modifican la respuesta.
INMUNOGLOBULINAS
Las inmunoglobulinas son proteínas producidas por las células del sistema linfoide,- capaces de reaccionar específicamente con sustancias extrañas a nuestro organismo, denominadas antígenos.
El organismo produce 5 tipos diferentes de inmunoglobulinas, llamadas IgA, IgD, IgE, IgG e IgM, que realizan funciones diferentes, pero tienen estructura general similar,
ESTRUCTURA DE LAS INMUNOGLOBULINAS
En la diapositiva se muestra la estructura tridimensional de la inmunoglobulina G. Como se observa, está formada por cuatro cadenas;
Dos de mayor tamaño, representadas en azul y violeta, llamadas cadenas pesadas o H y
Dos de menor tamaño, representadas en rojo, llamadas cadenas ligeras o L.
INMUNOGLOBULINA G
El sitio de unión al antígeno se localiza en los extremos amino de las cadenas, cada uno formado por el mismo extremo de una cadena pesada y una ligera.
La secuencia de aminoácidos en esta parte de las cadenas es variable pues difiere en las inmunoglobulinas del mismo tipo.
En el resto de las cadenas la secuencia no difiere, por lo que se denomina región constante, siendo la misma para cada tipo de inmunoglobulina.
Se puede apreciar además que las cadenas se unen entre sí por puentes disulfuro.
La región donde se unen las diferentes cadenas que constituyen la molécula de inmunoglobulina recibe el nombre de bisagra o pivote, pues se ha podido comprobar que la molécula tiene cierta libertad de movimiento, por lo cual su forma general se ha comparado con una Y.
Por último, la acción de la enzima papaína divide o escinde la molécula en tres fragmentos;
Dos que se unen al antígeno, llamados Fab y uno que no se une, pero es responsable del resto de las funciones de las inmunoglobulinas, llamado Fc.
La explicación de la síntesis de una gran variedad de inmunoglobulinas se basa en la hipótesis de la selección clonal
LA SELECCIÓN CLONAL
Esta hipótesis plantea que en el periodo fetal, se produce la generación de secuencias diversas de ADN por un proceso de intercambio y reordenamiento de segmentos del mismo, denominado recombinación somática, que estudiarán posteriormente.
Se desarrollan aproximadamente un millón de clones o poblaciones de linfocitos con la información genética para la síntesis de una inmunoglobulina específica, sólo para un determinado agente extraño.
Cuando se expone el linfocito B a la sustancia extraña que es capaz de reconocer, el mismo se multiplica y se diferencia en células plasmáticas que sintetizan la inmunoglobulina correspondiente.
La teoría de la selección clonal explica la posibilidad de inmunizar a una persona con tres o más antígenos simultáneamente.
Contra las estructuras propias del organismo no se sintetizan anticuerpos en condiciones normales, ya que en el periodo fetal, la exposición de los linfocitos a las células propias, provoca la muerte del linfocito.
El mecanismo antes explicado es la base de la capacidad del organismo para el reconocimiento de lo propio por el sistema inmune.
INMUNIDAD ADQUIRIDA
Después de analizar las generalidades de los mecanismos específicos de defensa, abordaremos el estudio de los dos tipos básicos de inmunidad adquirida, los cuales están estrechamente relacionados:
La inmunidad humoral ó mediada por linfocitos B.
Y la inmunidad celular ó mediada por linfocitos T.
La inmunidad humoral se pone de manifiesto fundamentalmente en infecciones bacterianas agudas, mientras que la celular se produce en las reacciones alérgicas tardías, rechazo a transplantes de tejido ajeno, defensa contra tumores y algunos virus.
GÉNESIS DE LOS LINFOCITOS
Durante el desarrollo fetal, los precursores de los linfocitos proceden de la médula ósea. Los que migran al Timo, sufren una maduración antígeno independiente y se transforman, por el ambiente en ese órgano, en los linfocitos T, que pueblan los ganglios linfáticos donde ocurre una maduración antígeno dependiente convirtiéndose en linfocitos T sensibilizados que son los efectores de la inmunidad celular.
En la aves, los precursores que pueblan la bolsa de Fabricio, una estructura linfoide cerca de la cloaca, se transforman en los linfocitos que participan en la inmunidad humoral, los linfocitos B. Los mamíferos carecen de esta bolsa, y la transformación de los linfocitos B se produce en, el equivalente de la bolsa,el hígado fetal y, después del nacimiento, en la médula ósea.
Estos migran posteriormente a los ganglios linfáticos donde se produce la maduración antígeno dependiente y se transforman en células plasmáticas productoras de anticuerpos que son los efectores de la inmunidad humoral.
Durante la vida fetal y neonatal se produce la mayor parte de la transformación de los precursores de linfocitos en el timo, hígado y médula ósea y la migración hacia los ganglios linfoides y a otros tejidos.
Sin embargo, también hay una producción lenta y continua, de nuevos linfocitos a partir de las células progenitoras en los adultos.
INMUNIDAD HUMORAL
Cuando el antígeno penetra por primera vez en el cuerpo, puede fijarse directamente a los receptores apropiados en las células B, las que se diferencian rápidamente en células plasmáticas y células B de memoria.
Las células B de memoria son células que han sido expuestas a un antígeno y quedaron en etapas intermedias de su maduración, luego se dispersan por todo el cuerpo, siendo más abundantes en áreas más expuestas a microorganismos invasores como el aparato respiratorio y digestivo, lo cual puede explicar en parte la celeridad y potencia de la respuesta, al convertirse rápidamente en células efectoras por un encuentro ulterior con el mismo antígeno; por su parte las células plasmáticas producen los anticuerpos o inmunoglobulinas que son los efectores de la respuesta inmune humoral.
INMUNOGLOBULINAS
La IgG es un anticuerpo bivalente, o sea tiene 2 sitios de fijación al antígeno en su porción variable y constituye el 75 % de los anticuerpos en una persona sana, atraviesa la barrera fetoplacentaria por lo cual las IgG maternas constituyen los anticuerpos del recién nacido hasta la formación de los propios, es la inmunoglobulina responsable en la respuesta inmune secundaria.
La IgM es multivalente, resulta importante en la respuesta inmune primaria, sus características le confieren una alta avidez por el antígeno.
La IgE, constituye un pequeño porcentaje de los anticuerpos, sin embargo se eleva anormalmente en las enfermedades alérgicas.
La IgA es muy abundante en las secreciones por lo que es el anticuerpo más importante en las mucosas, como por ejemplo del tracto respiratorio, además en la leche materna.
Las funciones de la IgD son menos conocidas pero se sabe que está presente en la superficie de la mayoría de los linfocitos B.
MECANISMOS DE ACCIÓN
Los anticuerpos actúan de dos maneras para proteger al organismo de los agentes invasores: por la acción directa y por la activación del sistema de complemento.
La acción directa depende de la estructura del anticuerpo y los lugares reactivos de los antígenos, de esta manera se pueden inactivar los antígenos por aglutinación, es decir muchas partículas grandes dotadas de antígenos de superficie como las bacterias o los eritrocitos se agrupan.
La precipitación se produce debido al tamaño alcanzado por el complejo antígeno anticuerpo que se hace insoluble y precipita. La neutralización se produce porque los anticuerpos cubren los lugares tóxicos del antígeno; por su parte algunos anticuerpos potentes son capaces de producir la lisis de la célula.
Estas acciones directas no son lo bastante potentes para contribuir de modo importante a la protección del organismo; casi todo el efecto protector deriva de los efectos amplificadores del sistema de complemento.
SISTEMA DE COMPLEMENTO
El complemento está compuesto por una serie de proteínas plasmáticas solubles sintetizadas en el hígado que funcionan a través de una cascada enzimática, que puede activarse por tres vías:
Una vía clásica que se inicia por una reacción antígeno anticuerpo, es decir cuando un antígeno se une a un anticuerpo, se descubre un lugar reactivo específico en su porción constante activando al complemento 1.
La vía alternativa, interviene en la inmunidad innata y se activa por componentes bacterianos sobre la fracción C3B del complemento.
La vía de las lectinas, representada por la proteína de unión a la manosa, la cual se une a los glucolípidos y glucoproteínas de la superficie del agente infectante.
Si bien hay tres vías de activación inicial diferentes, todas convergen en una común, a partir del complemento C3, activándose diferentes sustancias que provocan, reclutamiento de fagocitos a través de la liberación de factor quimiotáctico de macrófagos y leucocitos, activación de mastocitos y basófilos, y en consecuencia efectos inflamatorios, evitando así el movimiento de microorganismos invasores a través de los tejidos.
Otro de los productos de la cascada del complemento, favorece la actividad fagocítica de neutrófilos y macrófagos , lo cual se denomina opsonización.
Uno de los productos más importantes del complemento es el complejo lítico, constituido por varios factores que producen rotura de las membranas celulares de las bacterias o de otros microorganismos invasores.
INMUNIDAD CELULAR
-Como ya conocemos la inmunidad celular es la que se pone de manifiesto en el rechazo a tejidos ajenos transplantados, infecciones virales y otras, sus células responsables son los linfocitos T originados a partir de las células de la médula ósea y procesados en el timo.
Se han identificado cuatro variedades distintas de células T:
Las células T cooperadoras que tienen en su superficie la glucoproteína CD4, células T citotóxicas que tienen en su superficie la CD8 conocidas también como células T efectoras, células T supresoras, y células T de memoria.
Hay dos subtipos de células T cooperadoras: células T cooperadoras 1 (Th1) que están relacionadas principalmente con la inmunidad celular, y las T cooperadoras 2 (Th2), que interactúan principalmente con las células B en relación con la inmunidad humoral.
Las células T supresoras también están implicadas en la regulación de la inmunidad celular y humoral.
Las células T citotóxicas destruyen células transplantadas y extrañas de todo tipo.
Las células T de memoria son células que han sido expuestas a un antígeno y que se convierten rápidamente en células efectoras por un encuentro ulterior con el mismo antígeno. A diferencia de otros linfocitos, parece que persisten en el cuerpo durante meses o años.
-Existen dos subtipos de células T cooperadoras: las de tipo 1 o Th1, que secretan interleucina 2 e interferón gamma y se ocupan sobre todo de la inmunidad celular; y las de tipo 2 o Th2 que secretan interleucina 4 y 5 e interactúan principalmente con las células B relacionadas con la inmunidad humoral; además activan el sistema de macrófagos. Como han podido darse cuenta las células T cooperadoras Cd4 constituyen los principales reguladores del sistema inmune.
Los linfocitos CD8 citotóxicos una vez activados por la célula presentadora de antígeno, destruyen la célula portadora sin necesidad de coestimulación; para ello utilizan proteínas que inducen la apoptosis de la célula alterada o bien liberan perforinas que taladran la membrana y citoquinas que destruyen al inmunógeno.
CARACTERÍSTICAS DE LAS CÉLULAS T
Las células T supresoras participan en la regulación de los linfocitos CD8 citotóxicos y CD4 cooperadores, con la finalidad de evitar reacciones inmunitarias excesivas que pudieran resultar lesivas para los tejidos del organismo.
Después de la exposición a un antígeno, una pequeña cantidad de células T activadas, persiste como células T de memoria, lo que explica la potencia de la respuesta ante una exposición ulterior al mismo antígeno que le dio origen, por lo que son capaces de convertirse fácilmente en células efectoras, esta característica la presentan también los linfocitos B PRESENTACIÓN DE ANTÍGENOS
proceso mediante el cual el antígeno es captado por las células presentadoras y luego procesado, estas células expresan en sus membranas, moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad, portadoras de péptidos derivados del patógeno y las moléculas coestimulatorias, así se activa el linfocito T.
CÉLULAS PRESENTADORAS DE ANTÍGENO
En las células presentadoras de antígenos; estas son: los macrófagos, las células dendríticas y los linfocitos B, estas activan al linfocito T, que da lugar a linfocitos CD8 citotóxicos que destruyen al antígeno; y a los CD4. Los CD4 del tipo Th1 activan los macrófagos poniéndose de manifiesto la inmunidad celular.
Los linfocitos CD4 Th2, activan a los linfocito B que se diferencian en células plasmáticas productoras de anticuerpos, poniéndose de manifiesto la inmunidad humoral. Observen que los mecanismos de defensa se ayudan mutuamente.
DINÁMICA DE LA RESPUESTA INMUNE
Cuando un antígeno penetra en el organismo, es captado rápidamente por las células presentadoras, algunas de las cuales como los macrófagos pertenecen al sistema de defensa inespecífica; estas células lo digieren parcialmente y expresan en sus membranas, moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad, portadoras de péptidos derivados del patógeno.
A continuación los macrófagos pasan directamente estos productos a los linfocitos mediante contacto intercelular, activando así clones de linfocitos específicos. Los macrófagos secretan además interleucina 1 que favorece el crecimiento y reproducción de linfocitos en particular los CD4 cooperadores que constituyen el regulador principal de casi todas las funciones inmunitarias; para cumplir con esta función, liberan una serie de mediadores llamados linfocinas que actúan sobre otras células del sistema inmunitario así como sobre las células de la médula ósea.
Algunas linfocinas activan clones que producen células CD8 citotóxicas que destruyen directamente al antígeno y células T supresoras que modulan la respuesta.
En la imagen se muestra además que los antígenos son captados directamente también por los linfocitos B, los cuales proliferan a células plasmáticas productoras de anticuerpos, no obstante esta respuesta resulta pequeña si no fuera por la ayuda de los linfocitos CD4 cooperadores, debido a que prácticamente todas las linfocinas liberadas, especialmente las 4,5 y 6 estimulan las células B.
Algunas linfocinas liberadas por las células CD4 cooperadoras activan las células presentadoras especialmente el sistema de macrófagos con la finalidad de hacer más efectiva la fagocitosis, aumentar su número en el lugar de la lesión a través del factor quimiotáctico de macrófagos e impedir que se retiren de esta área a través del factor inhibidor de la migración.
Otras linfocinas, especialmente la interleucina 2, poseen un efecto de retroacción positivo que activa las propias células T colaboradoras.
CONDUCTA SEXUAL NO RESPONSABLE
Cuando faltan las linfoquinas liberadas por las células CD4 cooperadoras, el sistema inmune queda muy deprimido. De hecho el virus del Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA), destruye o inactiva estas células y en consecuencia el sistema inmune queda muy deprimido y el organismo casi totalmente desprotegido contra enfermedades infecciosas. Justifiquen el por qué de esta afirmación.
RESPUESTA INMUNE
las modificaciones que se producen en relación con el título de anticuerpos en la respuesta inmune. En el eje de las abscisas se representa el tiempo y en el de las ordenadas el título de anticuerpos.
La respuesta primaria se produce con la primera exposición al antígeno, presenta un período de latencia largo, es decir el tiempo entre la exposición y la respuesta es entre 6 y 8 días, luego comienza a incrementarse el título de anticuerpos producidos por los linfocitos B, específicamente de inmunoglobulina M, observen además que la duración de esta respuesta no es muy grande, después de 20 días aproximadamente, el título de anticuerpos comienza a disminuir.
Ante una segunda exposición al mismo antígeno y dada la presencia de linfocitos B de memoria, se produce la respuesta inmune secundaria con una gran secreción de IgG, observen además, que el período de latencia es corto y su duración prolongada. Es importante la colaboración T-B en la respuesta inmune.
CONCLUSIONES
Después de analizar los aspectos más generales de la defensa específica arribamos a las siguientes conclusiones.
La respuesta inmune se caracteriza por presentar especificidad, heterogenicidad y memoria
Los efectores de la inmunidad celular son los linfocitos T sensibilizados y de la humoral los anticuerpos.
La respuesta inmune es dinámica y participan en ella tanto los mecanismos inespecíficos de defensa como los específicos, poniéndose de manifiesto la cooperación celular.
Las respuestas inmunes primaria y secundaria constituyen la base que permite explicar la protección que se produce en algunas enfermedades así como en la vacunación.
SEMANA 12 AO 17
GRUPO SANGUINEO HEMOSTASIA
GRUPOS SANGUÍNEOS
Las primeras transfusiones de sangre de una persona a otra para resolver las consecuencias de las hemorragias, resultaron satisfactorias sólo en algunos casos; pues a menudo se producían aglutinación y hemólisis de los glóbulos rojos con las típicas reacciones transfusionales. Esta situación quedó resuelta con el descubrimiento de los grupos sanguíneos.
La aglutinación de los glóbulos rojos de una sangre por el suero de otra, fue el fenómeno que condujo al descubrimiento de los distintos grupos de sangre incompatibles entre sí, con diferentes características inmunológicas que dependen de la presencia en la superficie de los hematíes de sustancias con propiedades antigénicas.
GRUPOS SANGUÍNEOS
Existen dos grupos particulares de antígenos que ocasionan reacciones transfusionales con más frecuencia que los demás; se trata del sistema de antígenos O-A-B y del sistema Rh; a estos antígenos se les denomina también aglutinógenos porque provocan la aglutinación de las células sanguíneas.
SISTEMA O-A-B
la clasificación de la sangre por el sistema OAB, observen que cuando en la superficie de los hematíes existe el aglutinógeno o antígeno A, la sangre es del grupo A, cuando está presente el aglutinógeno B la sangre es del grupo B, cuando están presentes ambos antígenos, es del grupo AB, y cuando están ausentes ambos tipos de antígenos, la sangre es del grupo O.
En resumen podemos decir que la sangre se clasifica por el tipo de antígeno presente en la superficie de los hematíes.
AGLUTININAS PRESENTES EN PLASMA
En el organismo penetran pequeñas cantidades de antígenos A y B a través de las bacterias intestinales y los alimentos, creándose anticuerpos contra los antígenos presentes en la superficie de los hematíes, a estos anticuerpos se les denomina aglutininas y son del tipo IgM e IgG.
GRUPOS ERITROCITARIOS O-A-B
de los grupos sanguíneos del sistema OAB, observen que cuando en la superficie de los hematíes hay antígenos A, el grupo sanguíneo es A y se desarrollan en su plasma las aglutininas o anticuerpos que no se corresponden con esos antígenos, o sea las Anti B; cuando están presentes antígenos B, la sangre es del grupo B y en el plasma existen aglutininas Anti A.
Cuando están presentes los antígenos A y B, la sangre es AB y no existen anticuerpos o aglutininas en su plasma, por su parte, cuando no están presentes los antígenos A ni B, la sangre es del grupo 0 y presenta en su plasma anticuerpos anti A y Anti B.
Observen que no se forman anticuerpos contra los antígenos propios, lo que es un ejemplo de tolerancia inmunológica. El grupo más frecuente es el O.
El otro grupo de antígenos frecuentes es el que da lugar a la clasificación de la sangre de acuerdo al sistema Rh.
SISTEMA Rh
Existen 6 tipos de antígenos Rh, no obstante por su frecuencia y antigenicidad, resulta importante el antígeno D. Cuando en la superficie de los hematíes está presente este antígeno, la sangre es Rh positiva y cuando no está es Rh negativa.
Una diferencia con el sistema OAB es que las aglutininas o anticuerpos no se forman a menos que el sistema inmune se exponga al antígeno previamente; es decir que una persona Rh negativa que se exponga a glóbulos rojos que presenten antígenos D, crean anticuerpos anti D quedando sensibilizada al factor Rh.
TIPIFICACIÓN DE LA SANGRE
Antes de administrar una transfusión es necesario determinar el tipo sanguíneo del receptor y del donante, de forma tal que la sangre resulte compatible; en la lámina número 1, a la izquierda, se muestra un típico patrón de incompatibilidad con aglutinación de los hematíes y a la derecha no existe aglutinación.
Para clasificar la sangre se utilizan los antisueros Anti A, Anti B, y Anti D, compuestos por un título elevado de anticuerpos.
En la parte inferior se muestra la clasificación de un grupo sanguíneo, observen que al añadir suero Anti A a una gota de sangre se aprecia aglutinación de los hematies, lo que demuestra que en la superficie de los mismos existen antígenos A; si le añadimos suero anti B no existe aglutinación por lo que no tiene antígenos B y al agregarle suero anti D se aglutinaron los hematíes, lo cual demuestra que presenta antígenos D.
Como ya conocemos la sangre se clasifica de acuerdo a los antígenos presentes en la superficie de los hematíes, entonces la sangre se corresponde con el grupo A , Rh positivo.
-En el caso 3 pueden observar que no existió aglutinación con anti A, ni con anti B pero si con Anti D, entonces ¿ Qué grupo presenta el paciente?.El paciente presenta el grupo O Rh+
En la situación 4, no se aprecia aglutinación con Anti A, si con Anti B y no hay aglutinación con Anti D. ¿ Qué grupo presenta el paciente? El grupo es B Rh-.
-la tipificación de la sangre para el sistema OAB, observen que los signos más y menos, representan la respuesta a la aglutinación, en el último caso existió aglutinación con suero Anti A y Anti B, en consecuencia el grupo sanguíneo es AB.
En el caso del factor Rh, si existe aglutinación con suero Anti D es positivo y si no, es negativo.
TRANSFUSIÓN
Existen 3 aspectos básicos a tener en cuenta para realizar una transfusión:
Las aglutininas del receptor, los aglutinógenos o antígenos de la sangre del donante y el volumen de sangre a transfundir.
Las aglutininas presentes en el plasma del receptor no pueden coincidir con los antígenos de la sangre del donante y el volumen de sangre no debe ser muy grande para evitar un título elevado de anticuerpos.
Es necesario aclarar que las aglutininas o anticuerpos de la sangre del donante pueden coincidir con los antígenos del receptor, sin embargo no se produce aglutinación porque al ser menor su volumen se diluyen en el plasma.
TRANSFUSIÓN DE SANGRE INCOMPATIBLE
transfusión de sangre incompatible, observen que el receptor es del grupo A negativo, por tanto presenta en su plasma aglutininas Anti B, el donante es del grupo B positivo. La reacción de transfusión se produce porque los anticuerpos del receptor, aglutinan los glóbulos rojos de la sangre del donante; entonces ¿cuáles son los grupos sanguíneos compatibles?
En la imagen se representa el esquema de compatibilidades, observen que el grupo sanguíneo O puede recibir sólo de O, el grupo B puede recibir de B y de O, el grupo A de A y de O y el AB puede recibir en pequeñas cantidades de todos los grupos.
En el caso del sistema Rh, la sangre positiva puede recibir de positiva o negativa, sin embrago la negativa sólo puede recibir de grupos Rh negativos.
De este análisis podemos inferir que el grupo O negativo es el donante universal y el grupo AB positivo es el receptor universal.
En caso de mezclarse grupos incompatibles se producen las reacciones transfusionales.
REACCIONES TRANSFUSIONALES
Las reacciones transfusionales se producen cuando los aglutinógenos del donante corresponden con las aglutininas del receptor, por tanto la sangre que se aglutina es la del donante, luego se produce hemólisis de los hematíes con liberación de la hemoglobina; la degradación del grupo hemo, aumenta la bilirrubina con el consiguiente íctero.
Otro aspecto generalmente grave es el bloqueo renal agudo debido a que los complejos antígeno anticuerpo obstruyen los capilares renales.
ENFERMEDAD HEMOLÍTICA
La eritroblastosis fetal o enfermedad hemolítica del recién nacido es una forma particular de respuesta inmune que se produce cuando una madre Rh negativa se expone a glóbulos rojos que presentan antígenos D en su superficie, lo que estimula la síntesis de anticuerpos Anti D o Anti Rh.
La sensibilización de la madre aumenta con los embarazos, los abortos o las hemorragias intraútero.
-Si posteriormente esta mujer resulta embarazada nuevamente y el feto presentara grupo sanguíneo positivo, como la representación que se observa en la imagen, los glóbulos rojos fetales pasan a la sangre materna a través de la placenta, así el sistema inmune de la madre responde con la elaboración de anticuerpos Anti D o anti Rh.
-Luego estos anticuerpos pasan de la circulación materna a la fetal produciendo aglutinación y hemólisis de los glóbulos rojos fetales lo cual se conoce como enfermedad hemolítica del recién nacido.
La enfermedad hemolítica del recién nacido tiene una tríada característica: anemia, ictericia y edema.
El término hemostasia significa prevención de la pérdida de sangre y ocurre por varios mecanismos:
HEMOSTASIA NORMAL
La hemostasia normal es el resultado de una serie de procesos perfectamente regulados que cumplen dos funciones importantes:
Mantener la sangre en estado líquido y sin coágulos dentro de los vasos sanguíneos normales, y
Estar preparado para formar rápidamente un tapón hemostático localizado en el punto de lesión vascular.
HEMOSTASIA
La hemostasia se produce por varios mecanismos que son: el espasmo vascular, la formación del tapón de plaquetas, la coagulación de la sangre y la organización fibrosa o disolución del coágulo.
ESPASMO VASCULAR
Después de la lesión inicial, se produce el espasmo vascular o sea una vasoconstricción arteriolar de breve duración, que en gran parte se atribuye a mecanismos neurógenos reflejos y que se acentúa con la secreción local de ciertos factores, como la endotelina, un potente vasoconstrictor derivado del endotelio y el tromboxano ( TxA2 ) sintetizado por las plaquetas, el cual es un importante vasoconstrictor local.
La constricción de una arteriola o arteria pequeña lesionada puede ser tan notable que se oblitere su luz. Sin embargo las paredes arteriales seccionadas longitudinalmente o de manera irregular, no se contraen de modo que la luz de la arteria se ocluya y la hemorragia continúa.
La diapositiva ilustra una comparación entre el vasoespasmo de naturaleza neurógena y miógena, observen que el neurógeno es rápido, breve y depende de reflejos nerviosos; por su parte el miógeno tiene una mayor duración, es más potente y depende de la contracción del músculo liso vascular.
El otro acontecimiento de la hemostasia es la formación del tapón plaquetario.
Plaquetas
Las plaquetas también llamadas trombocitos se forman en la médula ósea a partir de la fragmentación de los megacariocitos, célula de la serie hematopoyética; su concentración en sangre es de 150 000 a 350 000 por mm3 ó 150 a 350 X 109/L.
ESQUEMA DE LA ESTRUCTURA DE LAS PLAQUETAS
Su membrana plasmática, presenta proteínas receptoras y está cubierta por una gruesa capa de glucocálix.
En su estructura se destaca una zona periférica denominada hialómera en la que se encuentran microtúbulos dispuestos paralelos entre si, estas estructuras ayudan a las plaquetas a conservar su forma, asociados con estos se encuentran filamentos de actina y miosina.
Y una zona central denominada granulómera o cromómera en la que se localizan las mitocondrias, el glucógeno, los peroxisomas y tres tipos de gránulos que contienen factores de la coagulación, que desempeñan un papel importante en la fase inicial de la coagulación sanguínea y la agregación plaquetaria.
LAS PLAQUETAS CONTIENEN VARIOS FACTORES ACTIVOS
como son: moléculas de actina, miosina y trombostenina, proteínas contráctiles que desempeñan una importante función en la liberación de sus gránulos y en la retracción del coágulo, almacenan calcio, necesario en todo el proceso de la coagulación, poseen mitocondrias, encargadas de la síntesis de ATP.
Sus sistemas enzimáticos sintetizan prostaglandinas, hormonas locales, cuyas funciones están encaminadas a producir reacciones vasculares y tisulares, factor estabilizador de la fibrina, factor de crecimiento que determina la multiplicación de las células de la pared vascular dañada.
-La cubierta de glucoproteínas que presenta su membrana celular evita su adherencia al endotelio normal; sin embargo cuando la pared vascular está lesionada, y en especial las células endoteliales o existe colágeno expuesto, las mismas se unen a una proteína denominada factor de von Willebrand y liberan ADP y tromboxano A2 que favorecen la agregación plaquetaria.
HEMOSTASIA PRIMARIA
Las plaquetas se adhieren a la matriz extracelular expuesta mediante el factor de von Willebrand (vWF), y se activan, cambiando de forma y liberando sus granulaciones; el difosfato de adenosina (ADP) y el tromboxano A2 (TxA2) liberados, ponen en marcha una reacción autocatalítica, que conduce a la formación de un agregado creciente de plaquetas: el tapón hemostático primario, es decir, la lesión del endotelio deja al descubierto la matriz extracelular subendotelial (MEC), de intenso poder trombógeno, que permite a las plaquetas adherirse y activarse, es decir, sufrir un cambio de forma y vaciar sus granulaciones secretorias.
En pocos minutos, los productos secretados atraen a otras plaquetas y se forma el tapón hemostático; éste es el proceso de la hemostasia primaria.
A partir de este momento se inicia el proceso de la coagulación.
ETAPAS DE LA COAGULACIÓN
El proceso de la coagulación tiene tres etapas:
La formación del activador de protrombina.
Conversión de protrombina en trombina.
Conversión de fibrinógeno en fibrina.
ACTIVADOR DE PROTROMBINA
El activador de protrombina puede formarse por dos vías una extrínseca y otra intrínseca.
En la imagen se representan en amarillo las reacciones que son propias de la vía extrínseca, en verde las de la vía intrínseca y en violeta las que son comunes a ambas.
La vía extrínseca es más rápida, se inicia con la lesión de la pared del vaso o de los tejidos vecinos, liberándose el factor tisular o tromboplastina tisular que inicia una serie de reacciones enzimáticas hasta formar el activador de protrombina.
La vía intrínseca es más lenta, se inicia con el traumatismo de la propia sangre o con la exposición de la sangre al colágeno de un vaso lesionado. El traumatismo sanguíneo provoca la activación del factor XII y la liberación de fosfolípidos plaquetarios, a partir de aquí se inicia la cascada enzimática que culmina con la formación del activador de protrombina.
El calcio desempeña un papel muy importante ya que participa en todos los pasos de la coagulación excepto en los dos primeros de la vía intrínseca.
--Después de formarse el activador de protrombina tras la ruptura del vaso sanguíneo o la lesión de la propia sangre, actúa sobre la protrombina en presencia de calcio y de los fosfolípidos plaquetarios y la convierte en trombina, luego la trombina actúa sobre el fibrinógeno y lo convierte en monómeros de fibrina, estos se polimerizan en largas fibras que constituyen el retículo donde quedan atrapadas células sanguíneas, plaquetas y plasma formándose el coágulo que se adhiere a la abertura vascular evitando la pérdida de sangre.
A continuación les mostramos esta secuencia de la coagulación en un vaso sanguíneo lesionado.
HEMOSTASIA SECUNDARIA
El factor tisular, que es un factor procoagulante unido a la membrana y sintetizado por el endotelio, también queda al descubierto en el sitio de la lesión. Este factor actúa junto a los factores secretados por las plaquetas para activar la cascada de la coagulación, y culmina con la activación de la trombina.
La trombina, a su vez, convierte al fibrinógeno en fibrina insoluble, que acaba depositándose localmente. También produce un nuevo reclutamiento de plaquetas y la liberación de sus granulaciones. Esta serie de fenómenos, denominados hemostasia secundaria, dura más tiempo que la formación del tapón plaquetario.
La activación local de la cascada de la coagulación, donde participan el factor tisular y los fosfolípidos plaquetarios, da lugar a la polimerización de la fibrina, que aglutina o cimenta a las plaquetas en un tapón hemostático secundario definitivo.
RETRACCIÓN DEL COÁGULO
Pocos minutos después de formarse el coágulo empieza a contraerse y suele exprimir la mayor parte del líquido de su interior, el que se denomina suero, este no tiene fibrinógeno ni otros factores de la coagulación por lo cual no coagula, a esto se denomina retracción del coágulo.
Las plaquetas son necesarias para este proceso debido a que siguen liberando factor estabilizador de la fibrina, además contienen trombostenina y otras proteínas que producen contracción de las plaquetas que están unidas a la fibrina con lo que se comprime aún más la red de fibrina.
La trombina y los iones de calcio liberados por las plaquetas activan o aceleran la contracción, esto favorece la unión de los bordes del vaso lesionado contribuyendo a la hemostasia final.
Posteriormente el coágulo puede ser invadido por fibroblastos que sintetizan tejido conectivo, favorecido por el factor de crecimiento liberado por las plaquetas con lo cual se organiza de manera fibrosa o puede disolverse a través del proceso de fibrinolisis. , sin embargo en condiciones normales existe un predominio de los factores que evitan la coagulación.
PREVENCIÓN DE LA COAGULACIÓN
Entre los factores que evitan la coagulación en el sistema vascular normal se encuentran los de la superficie endotelial y las sustancias de acción antitrombínica.
Dentro de los primeros, la lisura de la superficie endotelial evita la activación por contacto del sistema intrínseco de la coagulación, existe además una capa de glucocálix, mucopolisacárido adsorbido a la superficie del endotelio, que repele los factores de la coagulación y las plaquetas impidiendo que se active la coagulación.
Por otra parte no se activa la trombomodulina, proteína que se une a la trombina e impide que esta participe en la coagulación, además el complejo trombomodulina-trombina, activa una proteína plasmática, llamada proteína C que actúa como anticoagulante al inactivar los factores V y VIII activados.
Entre las sustancias que tienen acción antitrombínica tenemos los filamentos de fibrina que adsorben la mayor parte de la trombina producida durante la formación del coágulo, suprimiendo la trombina de la sangre.
La trombina no adsorbida a la fibrina se combina con rapidez con la antitrombina III, bloqueando la acción de la trombina sobre el fibrinógeno y por consiguiente la formación del coágulo.
El déficit de cualquiera de los factores de la coagulación puede originar sangramiento excesivo, no obstante nos referiremos a los que con mayor frecuencia pueden encontrarse en la práctica médica.
TRASTORNOS HEMORRÁGICOS
Algunos trastornos hemorrágicos que pueden encontrarse en la práctica médica son los asociados al déficit de vitamina K, a la hemofilia y a la trombocitopenia o déficit de plaquetas.
La vitamina K, se produce normalmente en la flora bacteriana del intestino grueso, es liposoluble y se absorbe conjuntamente con las grasas, es necesaria en el hígado para la síntesis de los factores de la coagulación, II o protrombina, el VII, IX y X, por tanto el déficit de vitamina K afecta ambas vías de formación del activador de protrombina y la conversión de protrombina en trombina.
La hemofilia es una enfermedad hemorrágica que afecta casi exclusivamente a varones, y su forma más frecuente es la hemofilia clásica, cuyas manifestaciones se deben al déficit del factor VIII de la coagulación, afectándose únicamente la vía intrínseca de formación del activador de protrombina.
Las manifestaciones que se producen en la trombocitopenia dependen de una reducción en el número o en la calidad de las plaquetas.
CONCLUSIONES
La presencia en la superficie de los glóbulos rojos de diferentes sustancias con capacidad antigénica, constituye la base de la identificación de diferentes grupos sanguíneos ya sean del sistema OAB o del Rh.
El principio básico en las transfusiones es no exponer los aglutinógenos de los glóbulos de la sangre del donante a las aglutininas correspondientes del plasma del receptor
La eritroblastosis fetal o enfermedad hemolítica del recién nacido, es un ejemplo particular de respuesta inmune, cuya reacción antígeno anticuerpo explica sus manifestaciones clínicas.
Después de una lesión vascular, los factores neurohumorales locales producen una vasoconstricción con el objetivo de disminuir la pérdida de sangre.
La hemostasia primaria incluye la participación de las plaquetas, las cuales se adhieren a la matriz extracelular expuesta, liberan el contenido de sus gránulos y se agregan formando un tapón primario o temporal.
La activación local de la cascada de la coagulación da lugar a la polimerización de la fibrina que aglutina a las plaquetas en un tapón hemostático secundario o definitivo.
La prevención de la coagulación en el sistema vascular normal depende de factores de la superficie endotelial y de sustancias producidas por las células sanguíneas, limitándose el proceso hemostático al lugar de la lesión.
Creado por: Ramón Noguera Estudiante de medicina 4to año guarosmic@hotmail.com |
