FISIOLOGÍA Physis = naturaleza Logos = estudio Es la ciencia biológica que estudia las funciones de los seres orgánicos

Es el conjunto de procesos fisico-químicos y funciones regulatorias que ocurren en los seres vivos y entre ellos y el medio ambiente. (Claude Bernard, 1813–1878). Estos procesos tienen como uno de sus objetivos fundamentales mantener la constancia del medio interno (homeostasis). (Walter B. Cannon, 1871–1945)

Niveles de organización y campos de estudio relacionados

Homeostasis del organismo

Elementos de los sistemas de control por retroalimentación negativa Controlador de Retroalimentación Alteración Nivel de Referencia + - Efector Variable Regulada Sensor

- + + + A B X X Y Y Retroalimentación POSITIVA Retroalimentación NEGATIVA X X - + + + Y Y A B

Mecanismo general de acción de hormonas Berne –Levy cuarta edición capítulos 5 - 41 sexta edición capítulos 3 - 37 Fisiología Linda Costanzo cuarta edición

DEFINICIÓN CLASIFICACIÓN FUNCIÓN MECANISMOS DE ACCIÓN MÉTODOS DE ESTUDIO

Es lo que se denomina ACCIÓN ENDÓCRINA Definición clásica Sustancia producida por una glándula especializada, que secretada hacia el torrente sanguíneo actúa en un órgano blanco distante desencadenando una respuesta específica Es lo que se denomina ACCIÓN ENDÓCRINA

HORMONAS: Definición actual Compuestos químicos sintetizados por tejido especializado que pueden ser secretados o no y que actúan uniéndose a receptores específicos produciendo una respuesta biológica

Órganos endocrinos clásicos Hipotálamo Hipófisis Tiroides Páncreas endocrino Suprarrenales Gónadas

Órganos endocrinos no clásicos Cerebro Pulmón Corazón Hígado Riñón Tracto gastrointestinal

Componentes de la función endocrina Estímulo o inhibición Síntesis hormonal Almacenamiento hormonal Secreción hormonal Transporte hormonal Acción hormonal

Forma de llegar a las células blanco y realizar un efecto sobre ellas Endocrina Parácrina, Autócrina, Yuxtácrina, Neurócrina, Neurotrasmisión

extracelular mediante Comunicación celular Es la capacidad que tienen todas la células de intercambiar información fisicoquímica con el medio ambiente y con otra células Existen varios tipos de modelos de comunicación celular Comunicación Endocrina Comunicación Parácrina Comunicación Autócrina Comunicación Yuxtácrina Se produce entre células relativamente cercanas Contacto con otras células ó con la matriz extracelular mediante moléculas de adhesión celular Hormonas que se transportan a través de la sangre Es la que establece la célula consigo misma

Resumen de la comunicación entre células Ligando Proteína receptora Proteínas de transmisión de señales intracelulares Proteínas diana Proteínas reguladoras de genes Proteínas de transporte Enzima metabólica Proteínas del citoesqueleto Proteínas del ciclo celular Alteraciones del transporte iónico Alteraciones de la expresión génica Alteraciones de la forma ó el movimiento celular Alteraciones del crecimiento y división celular Alteraciones del metabolismo

Patrones de secreción hormonal Circadiano (día): ACTH, GH, Testosterona Ultradiano (minutos, horas): GnRH, PRL Semanal: Estradiol, Progesterona Estacional T4, Melatonina, Testosterona

Clasificación de las hormonas según sus puntos de acción o su lugar de síntesis Neurohormonas: oxitocina, ADH Hormona de los tejidos: 5-hidroxitriptamina, histamina Neurotransmisores: Adrenalina, noradrenalina, dopamina, 5-hidroxitriptamina, histamina Hormonas gastrointestinales: Gastrina, secretina, colecistoquinina Factores hipotalámicos de liberación o inhibición de las hormonas de la hipófisis anterior

Clasificación según criterios bioquímicos Proteínas o polipéptidos: Neurohormonas, hormonas hipotalámicas, hormonas de la hipófisis anterior, paratohormona, calcitonina, gastrointestinales y las pancreáticas. Derivados del colesterol: Esteroides, glucocorticoides, mineralocorticoides y hormonas sexuales. Grupos que provienen de la transformación química de los aminoácidos: Hormonas tiroideas, catecolaminas, histamina, serotonina.

FUNCIÓN Mantenimiento de la homeostasis del medio extracelular e intracelular, funcionalidad y crecimiento Regulación de: Metabolismo hidroelectrolítico Glucídico Lipídico Proteico PRODUCCIÓN, USO, ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA (insulina, glucagón, somatostatina) RESPUESTA A SITUACIONES DE EMERGENCIA FUNCIÓN REPRODUCTIVA GENERAL

Acción integrada, entre glándulas y sistema nervioso central HIPOTÁLAMO NEUROHIPÓFISIS (oxitocina, vasopresina) Factores liberadores (Inhibidores o estimuladores) HORMONAS TRÓFICAS HIPÓFISIS (Lóbulo Anterior)

TRANSPORTE HORMONAL Las hormonas solubles en agua son transportadas en el plasma en solución y no requieren de un mecanismo específico Las hormonas insolubles requieren de proteínas de transporte Las hormonas actúan sobre la célula en estado libre, por lo cual las transportadas por proteínas sirven de reservorio hormonal en circulación

Proteínas trasportadoras Intracelulares: Neurofisinas, ABP Extracelulares: Globulinas, prealbúmina, albúmina

Síntesis de hormonas peptídicas y catecolaminas Transducción del mRNA en los ribosomas Formación de NAC (nascent chain associated complex) y SRP (signal recognition particle) Unión de SRP al receptor del RE Translocación en el RE Transporte proteico al aparato de Golgi y Lisosomas Transporte proteico a los gránulos secretorios

Generalmente circulan libres en el plasma y tienen vida media corta. INTERACCIÓN DE LIGANDOS CON SU RECEPTOR Las moléculas de naturaleza proteica y las derivadas de aminoácidos poseen carga, son hidrosolubles ó hidrofílicas, para ejercer su acción deben interactuar con receptores específicos que se encuentran en la membrana celular. Generalmente circulan libres en el plasma y tienen vida media corta.

Ejemplos de hormonas Peptídicas Hipotalámicas Hipofisarias CRH ACTH TRH TSH GnRH LH - FSH Antidiurética GH Oxitocina Prolactina Pancreáticas Paratiroidea Insulina PTH Glucagon

Síntesis de hormonas esteroideas La secreción depende de la síntesis de novo Sustrato común: colesterol plasmático ó intracelular No se almacenan en el citosol (excepto la vitamina D) Conjunto enzimático P450 dependiente de Calcio iónico Secreción por gradiente de concentración

INTERACCIÓN DE LIGANDOS CON SU RECEPTOR Circulan en el plasma unidas a proteínas transportadoras y tienen vida media larga Las hormonas esteroideas derivadas del colesterol son lipofílicas (liposolubles) entran a la célula por difusión e interactúan con receptores ubicados en el citoplasma y en el núcleo

Hormonas derivadas del aminoácido tirosina T3 triyodotironina Hormonas Esteroideas Adrenales Gonadales Cortisol Estradiol Aldosterona Progesterona DHEA-S Testosterona Hormonas derivadas del aminoácido tirosina T3 triyodotironina T4 tretrayodotironina

Regulación de la secreción Proceso dinámico Producción = Necesidades Retroalimentación: positiva o negativa

- + A A B B Negativo Positivo SISTEMA DE CONTROL DE LA CONCENTRACIÓN DE LA HORMONA POR RETROALIMENTACION Negativo Positivo A A - + B B Retroalimentación positiva Retroalimentación negativa 27/09/2017

El resultado de la acción hormonal depende Concentración de la hormona Hormonas que sinergizan o antagonizan Concentración de los receptores Duración de la exposición a la hormona Condiciones intracelulares Concentración intracelular de la hormona Cofactores Sustratos

(Porcentaje del máximo) Curva Dosis-Respuesta Respuesta máxima 100 (Porcentaje del máximo) Respuesta biológica 50 Umbral Basal D 50 Log de la concentración de la hormona

(Porcentaje del máximo) Disminución en la respuesta máxima 100 (Porcentaje del máximo) Respuesta biológica 50 Log de la concentración de la hormona

(Porcentaje del máximo) Disminución en la sensibilidad del tejido blanco 100 (Porcentaje del máximo) Respuesta biológica 50 Log de la concentración de la hormona

Modificaciones en la curva dosis respuesta Disminución en la respuesta máxima Disminución Número de receptores Número de células blanco Concentración de enzimas activadas por la hormona b) Aumento Concentración inhibidor no competitivo

Modificaciones en la curva dosis respuesta Disminución en la sensibilidad Disminución en el número de receptores Aumento en la velocidad de degradación hormonal Aumento de las hormona antagonistas

MÉTODOS DE ESTUDIO 1 - Dinámicas o funcionales 2 - Estáticas BIOLOGÍA MOLECULAR: IDENTIFICAN MUTACIONES LABORATORIO CLÍNICO : MIDEN CONCENTRACIÓN basados en la unión antígeno-anticuerpo, con anticuerpos monoclonales . Son muy específicos, algunos estudios se hacen con más de un complejo antígeno-anticuerpo, esta unión está dirigida al zona amino-Terminal de la hormona y se hace visible mediante nefelometría, quimioluminisencia, electroquimioluminicencia.