Sistema Endocrino

El sistema endocrino u hormonal es un complejo sistema que mantiene el bienestar interno (homeostasis) dentro de los límites normales a pesar de las variaciones en la entrada o la salida de sustancias, agua, glucosa, minerales (sodio, potasio, calcio y otros), moléculas ambientales, etc. Además, participa en la regulación de nuestro crecimiento y desarrollo, reproducción, comportamiento y envejecimiento. Es decir, el sistema endocrino se encarga de mantener y controlar las funciones corporales, así como de mantener constante el medio interno frente a los cambios que se producen. Este sistema está asociado al sistema nervioso vegetativo, funcionando en muchos casos conjuntamente. Los tejidos que producen hormonas se pueden clasificar en tres grupos:

  • Glándulas endocrinas: cuya función es la producción exclusiva de hormonas.
  • Glándulas exocrinas: que producen también otro tipo de secreciones además de hormonas.
  • Otros tejidos no glandulares: como el tejido nervioso del sistema nervioso autónomo, que produce sustancias parecidas a las hormonas.

5.1. Glándulas Exocrinas

Las glándulas exocrinas secretan productos químicos a través de conductos o tubos a un lugar determinado para realizar una función concreta, a diferencia de las glándulas endocrinas. En algunas glándulas exocrinas se puede distinguir una parte productora o secretora de la sustancia y otra parte excretora o que conduce la sustancia a un lugar determinado. La regulación de la secreción exocrina está dirigida por el sistema nervioso autónomo (por medio de terminaciones nerviosas) y el sistema endocrino (estimulación glandular por medio de receptores hormonales). Estas glándulas son:

Glándula Sudorípara

Son glándulas tubulares que tienen un conducto exterior que desemboca en la piel. Son las encargadas de eliminar el sudor, que es una sustancia grasa de sabor salado y que tiene muchas funciones que mencionaremos más adelante.

Glándula Sebácea

Las glándulas sebáceas generan la grasa necesaria para que la piel se mantenga suave y lisa. Si producen demasiado sebo, los poros se tapan y pueden generar unos pequeños bultos rojos llamados granos.

Glándula Lacrimal

Se encuentra dentro de la órbita sobre la porción exterior de la parte superior del ojo. Esta glándula secreta continuamente lágrimas que humedecen, lubrican y protegen la superficie del ojo. El exceso de lágrimas drena a unos pequeños conductos que se vacían dentro de la cavidad nasal.

Páncreas Exocrino

Segrega enzimas digestivas que incluyen la amilasa, lipasa y tripsina, que actúan sobre los productos de la digestión gástrica cuando alcanzan el duodeno en el intestino delgado.

Hígado

Secreta bilis para emulsionar los lípidos de los alimentos y facilitar su hidrólisis por las enzimas digestivas.

Próstata

Contribuye a la formación del líquido seminal.

Glándula Salival

Forman parte del sistema digestivo superior, produciendo la saliva que vierten en la cavidad oral.

Glándula Mamaria

Producen leche para la alimentación de sus crías o hijos durante los primeros meses o semanas de vida. Estas glándulas exocrinas son glándulas sudoríparas dilatadas.

Glándulas Bulbouretrales o Glándulas de Cowper

Estas pequeñas glándulas se encuentran debajo de la próstata y su función es segregar un líquido alcalino que lubrica y neutraliza la acidez de la uretra antes del paso del semen en la eyaculación.

Glándulas de Bartolino

Son dos glándulas secretoras diminutas situadas a cada lado de la apertura de la vagina. Normalmente no son visibles. Secretan una pequeña cantidad de líquido que ayuda a lubricar los labios vaginales durante la función sexual. Sus homólogas en el varón son las glándulas bulbouretrales.

5.2. Glándulas Endocrinas

Son estructuras formadas por un grupo de células que realizan sus funciones gracias a la capacidad de producir hormonas. Estas circulan por la sangre, libres o con proteínas transportadoras, dirigiéndose hacia diversas células para regular sus funciones. Puede definirse a las hormonas como agentes químicos producidos por ciertas células o glándulas endocrinas, que son vertidas en la circulación sanguínea. Actúan a distancia, ocasionando grandes cambios en determinadas células o sistemas, aun cuando operan en pequeñas cantidades. Las glándulas endocrinas más importantes son:

Hipófisis

Está suspendida en la base del cráneo, domina a la mayoría de las demás glándulas endocrinas cuyo funcionamiento activa. Algunos autores la denominan la “glándula maestra” o “glándula principal”. Consta de dos partes:

  • Adenohipófisis o hipófisis anterior (ocupa el 85%).
  • Neurohipófisis o hipófisis posterior (ocupa el 15%).
Adenohipófisis (Hipófisis Anterior)

La adenohipófisis libera varias hormonas que estimulan la función de otras glándulas endocrinas. A las hormonas producidas en la adenohipófisis se las designa con el nombre del órgano sobre el que actúan, agregando la terminación trofina, tropina o estimulina.

  • Hormona del crecimiento (GH o somatotropina): actúa en todas las células del cuerpo y su actuación es potenciar el crecimiento.
  • Corticotropinas (ACTH o adenocorticotropina): actúa sobre la corteza adrenal y regula y mantiene la función de la corteza suprarrenal.
  • Melanotrofina (MSH): actúa sobre la piel, estimulando su pigmentación.
  • Tirotropinas (TSH): hormona estimulante de la tiroides.
  • Lactotropinas (PRL): secretan prolactina, actúan sobre las mamas y regulan la secreción de leche.
  • Gonadotropinas (LH): hormona luteinizante, actúa sobre ovario y testículos.
  • FSH: la hormona foliculoestimulante, hormona estimulante de los folículos, actúa sobre ovario y testículos.
Neurohipófisis (Hipófisis Posterior)
  • Hormona antidiurética (ADH): controla la excreción de agua.
  • Oxitocina (OT): estimula las contracciones musculares del útero y la excreción de leche por las glándulas mamarias.

Glándula Tiroides

Está situada en el cuello, detrás de la tráquea y debajo de la laringe.

  • Hormonas tiroideas: tiroxina y triyodotironina. Aumentan el metabolismo basal, regulan el crecimiento y maduración de los tejidos.
  • Calcitonina: reduce los niveles de calcio en sangre. Inhibe la resorción (pérdida) ósea.

Glándula Paratiroidea

Son cuatro pequeñas glándulas del volumen de una lenteja, adheridas al cuerpo tiroideo.

  • Hormona paratiroidea o parathormona: antagonista de la calcitonina. Regula los niveles sanguíneos de calcio y fósforo, y estimula la reabsorción de hueso.

Glándulas Suprarrenales

Son dos glándulas aplanadas situadas encima de cada riñón. Cada glándula suprarrenal está formada por una zona interna denominada médula, y una zona externa que recibe el nombre de corteza.

  • Hormonas sexuales (andrógenos y estrógenos): pueden respaldar la función sexual, pero dada la pequeña cantidad que producen, se piensa que son fisiológicamente insignificantes.
  • Glucocorticoides (cortisol y corticosterona): en grandes cantidades tienen efecto antiinflamatorio; sus efectos fisiológicos más importantes son la estimulación de la síntesis de la glucosa en el hígado.
  • Mineralocorticoides (aldosterona): conserva el Na+, tiene como blanco las células del riñón, regulando la composición iónica de la orina.
  • Adrenalina (epinefrina) y noradrenalina: incrementan y prolongan los efectos de la división simpática del SNA.

Páncreas

La mayor parte del páncreas está formado por tejido exocrino que libera enzimas en el duodeno. Los islotes de Langerhans secretan:

  • Glucagón: aumenta de forma transitoria los niveles de azúcar en sangre mediante la liberación de glucosa procedente del hígado.
  • Insulina: facilita el paso de glucosa de la sangre a las células.
  • Somatostatina: es la hormona encargada de regular la producción y liberación tanto de glucagón como de insulina.
  • Polipéptido pancreático: función incierta, parece influir en la absorción en el tracto digestivo.

Ovarios

Son los órganos de reproducción femenina, o gónadas femeninas. Los folículos ováricos producen óvulos, y también segregan las hormonas:

  • Estrógenos: necesarias para el desarrollo de los órganos reproductores y de las características sexuales secundarias, como la distribución de la grasa, amplitud de la pelvis, el crecimiento de las mamas y el vello púbico.
  • Progesterona: ejerce su acción principal sobre la mucosa uterina en el mantenimiento del embarazo. También actúa junto a los estrógenos favoreciendo el crecimiento y elasticidad de la vagina.

Los ovarios también elaboran una hormona, la relaxina, que actúa sobre los ligamentos de la pelvis y el cuello del útero y provoca su relajación durante el parto, facilitando el alumbramiento.

Gónadas (Testículos)

El testículo es la gónada masculina, produce y segrega hormonas masculinas, denominadas andrógenos. La más importante es la testosterona, que estimula el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios, influye en el crecimiento de la próstata y las vesículas seminales, y estimula la actividad secretora de estas estructuras.

1. Adaptación del Sistema Endocrino al Ejercicio

Hormona del Crecimiento (GH)

Su acción genérica es estimular el crecimiento de todos los tejidos del organismo susceptibles de crecer. Una vez liberada por la hipófisis, se une a las proteínas sanguíneas, llegando rápidamente a los tejidos donde ejerce su acción. Las acciones fisiológicas más importantes de la GH son:

  • Metabolismo proteico: con un aumento de la síntesis proteica en todas las células de nuestro organismo.
  • Metabolismo lipídico: provoca la movilización de grasas desde sus lugares de almacenamiento, así como la utilización de las mismas para obtener energía.
  • Metabolismo glúcido: tiene un efecto ahorrador de glucosa en todo el organismo y una elevación de la glucemia.
  • Huesos: produce crecimiento en la longitud de los huesos, fundamentalmente en los largos, estimula la producción y multiplicación de los osteoblastos que van a ir aumentando el espesor de los huesos.
  • Masa muscular: aumenta la masa muscular, en coordinación con la insulina y hormonas sexuales.

La concentración plasmática de la hormona del crecimiento durante el ejercicio, aumenta de acuerdo con la potencia relativa del mismo:

  • En ejercicios aeróbicos aumenta de un 145-166%, con relación a los valores basales.
  • En ejercicios de fuerza aumenta de un 70 a un 80%. En ejercicios de fuerza con poca carga no parece producirse modificaciones.
  • La concentración de GH aumenta progresivamente con la duración del ejercicio.
  • Recuperación: se retorna a los valores normales de concentración de GH plasmática en una hora tras ejercicios submáximos. En ejercicios máximos se recuperan los valores normales a las 24 horas.

La Testosterona

Es el principal andrógeno natural; los esteroides anabolizantes son derivados sintéticos de esta. Su síntesis se realiza a partir del colesterol en las células intersticiales de los testículos y en menor medida en el tejido ovárico. Su producción está regulada por las hormonas hipofisarias LH y ACTH. Las acciones fisiológicas más importantes de la testosterona son:

  • Efectos anabólicos: mediados por un incremento en la síntesis proteica contráctil dentro del músculo, por la activación que realiza sobre las estructuras celulares en la elaboración de proteínas.
  • Aumento de la síntesis del glucógeno muscular y aumento de los depósitos de fosfocreatina.
  • Acción estimulante de la eritropoyesis (EPO): aumentando la producción de glóbulos rojos.

Los cambios con el ejercicio más significativos son:

  • El aumento de la concentración plasmática de testosterona está en relación con la potencia del ejercicio. En ejercicios fatigantes y de fuerza existe un aumento de la testosterona. Sin embargo, durante la recuperación de ejercicios submáximos se observa una caída de la concentración de la misma de hasta un 50% en carreras de maratón.
  • Los entrenamientos regulares de resistencia, según algunos autores, muestran una disminución en sus valores de entre un 17 a un 48%. En los entrenamientos de fuerza hay un aumento en los valores basales de un 17 a un 37%.

Hormonas Tiroideas

Son la tiroxina y la triyodotironina; una vez segregadas se unen a proteínas plasmáticas específicas. Las acciones fisiológicas más importantes son:

  • Tienen efecto sobre el crecimiento y una acción hipermetabolizante que ejercen sobre los tres grandes metabolismos, acelerando la transformación de los alimentos en energía.
  • Las hormonas tiroideas tienen influencia en el aumento del consumo de oxígeno, ya que activan el catabolismo de los hidratos de carbono y de las grasas.
  • El exceso de hormonas tiroideas en el adulto produce desmineralización ósea excesiva.

Evolución durante el ejercicio:

  • Se produce una elevación de la concentración de tiroxina, a los 30 minutos de iniciada la actividad, pero no es proporcional a la intensidad del mismo.

Hormonas Pancreáticas

La insulina es la hormona más importante producida por el páncreas; su secreción viene estimulada por el aumento de la concentración de glucosa en la sangre. Su actuación se centra fundamentalmente en el hígado, músculo esquelético y tejido adiposo. Sus acciones fisiológicas fundamentales son:

  • En el hígado: estimula la síntesis del glucógeno e inhibe a la enzima que permite el paso de la glucosa a la sangre.
  • Sobre el tejido adiposo: favorece la entrada de la glucosa al adipocito y su utilización e inhibe la lipólisis.
  • Sobre el músculo esquelético: favorece la entrada de glucosa y aminoácidos para la síntesis de glucógeno muscular, inhibiendo la lipólisis.

El glucagón produce las acciones contrarias a las de la insulina, favoreciendo los procesos catabólicos. Su evolución durante el ejercicio:

  • La concentración de insulina disminuye en ejercicios submáximos de larga duración y aumenta en ejercicios próximos a la potencia aeróbica máxima.
  • El entrenamiento disminuye la insulinemia en reposo y la aumenta en el ejercicio submáximo, favoreciendo la tolerancia a la glucosa.
  • El aumento de la concentración de glucagón se producirá cuando el ejercicio aumenta en el tiempo.

Las Catecolaminas

Las catecolaminas son los neurotransmisores principales del sistema nervioso, son segregadas por la médula suprarrenal y por las terminaciones nerviosas simpáticas. Las más importantes son la adrenalina y la noradrenalina. Sus acciones fisiológicas más importantes son:

  • La adrenalina aumenta la frecuencia cardiaca y la potencia contráctil del miocardio.
  • Tienen efectos metabólicos importantes sobre la movilización de los sustratos energéticos.

Su respuesta al ejercicio es la siguiente:

  • Durante ejercicios de fuerza y de resistencia se produce un aumento de estas hormonas, siguiendo un incremento similar al del aumento del lactato, un incremento suave hasta el valor de un 80% de VO2, para después incrementarse más rápidamente.
  • La recuperación de los valores basales se produce a los 10 minutos si este ha sido submáximo. En ejercicios máximos el tiempo de recuperación de estos valores puede llegar a los tres días.

Hormonas para el Equilibrio de Líquidos

Durante ejercicios intensos y de larga duración se produce una pérdida de líquidos importante ligada fundamentalmente a la sudoración, con una pérdida de peso corporal. Los principales mecanismos hormonales implicados en el control del equilibrio del agua y las sales son la hormona antidiurética (ADH) y la aldosterona. La principal función de la hormona antidiurética es la de evitar la pérdida de orina a través del riñón.

2. Mecanismos de Termorregulación

El ser humano es un ser homeotermo (mantiene su temperatura corporal constante). Nuestro cuerpo lo podemos considerar como un cilindro térmico, con un núcleo constituido por los órganos vitales, cuya temperatura es de 37 ºC con una fluctuación de 2 a 3 ºC, y la cubierta que está representada por la piel y los tejidos más externos con una temperatura superficial de 36,5 ºC. Mantener un estado de temperatura constante, la homeotermia, se justifica por la necesidad orgánica de mantener las reacciones metabólicas y enzimáticas dentro del margen óptimo de funcionamiento.

2.1. Procesos para la Homeotermia

Se describen cuatro procesos homeotérmicos por los que se producen intercambios de calor entre nuestro cuerpo y el medio ambiente:

  1. Radiación de calor: consiste en la emisión de ondas electromagnéticas por parte de los cuerpos. Como el ser humano habitualmente tiene mayor temperatura que los cuerpos que le rodean, este mecanismo le sirve para perder calor. Por otra parte, la mayor fuente de radiación calórica es el sol.
  2. Conducción: para que se verifique este fenómeno los objetos deben estar en contacto y el calor se cede del cuerpo más caliente hacia el más frío. La velocidad de transmisión depende de la diferencia entre los cuerpos en contacto (gradiente térmico). Habitualmente las pérdidas de calor por conducción se producen de nuestro cuerpo hacia el aire, alcanzando un 15%.
  3. Convección: consiste en la transferencia de calor desde un lugar a otro por el movimiento de una sustancia calentada. Un fenómeno de convección ocurre cuando se traslada calor desde los músculos hacia el núcleo corporal y de aquí hasta la piel a través de la circulación sanguínea.
  4. Evaporación: es el proceso por el cual un líquido se transforma en vapor o gas, lo que requiere un consumo de energía calorífica. La pérdida de calor por evaporación se puede conseguir a través del sudor o por la respiración.

2.2. Factores Productores de Calor

Podemos distinguir entre los que se encuentran en el propio organismo (internos), y los que lo aportan desde fuera (externos). Entre los internos el más importante es el relacionado con el metabolismo de producción de energía, cuyos procesos liberan gran cantidad de energía en forma de calor. La actividad muscular es el elemento más importante en la producción de calor; durante los procesos de contracción hasta las tres cuartas partes de la energía química se transforma en calor. Por ello, cuando se realiza ejercicio físico se va a generar exceso de calor que habrá que contrarrestar para que la temperatura del núcleo no varíe. Los aportes externos de calor proceden del sol y dependen de las condiciones climáticas.

2.3. Regulación de la Temperatura Corporal

La función del sistema termorregulador es mantener constante la temperatura del núcleo, para ello el sistema actúa mediante un proceso de retroalimentación negativa. El centro termorregulador por excelencia es el hipotálamo; su función es similar a la de un termostato de control de la temperatura: los receptores recogen la temperatura, informan al hipotálamo y este responde mediante procesos de producción o eliminación de calor. Los órganos efectores destinados a ejecutar las órdenes del hipotálamo son los músculos esqueléticos, el músculo liso vascular, las glándulas sudorales y algunas glándulas endocrinas como el tiroides y la médula suprarrenal. Cuando la información que llega al hipotálamo es de frío, se activa el centro termogénico para incrementar el calor corporal, con las siguientes acciones:

  1. Excitación de los centros simpáticos: vasoconstricción de la piel, disminuyendo el flujo de sangre desde el núcleo hacia la cubierta.
  2. Liberación de la médula suprarrenal: de adrenalina y noradrenalina que incrementan el metabolismo basal, lo que aumenta la producción de calor. Un efecto de la estimulación simpática es que los pelos se ponen de punta, permitiendo crear una capa de aire caliente. Cuando la exposición al frío aumenta varias semanas también se produce la liberación de hormonas tiroideas, aumentando el metabolismo basal.
  3. Escalofríos y temblor: son manifestaciones musculares de carácter reflejo que provocan el aumento del tono muscular y con ello el aumento de la temperatura.

Cuando la sensación percibida es de calor se activa el centro hipotalámico termolítico, inhibiéndose el centro termogénico, produciéndose la inhibición de los procesos anteriormente expuestos. La actividad del centro termolítico estimula la sudoración; a través del sistema nervioso simpático se envían señales hacia las glándulas sudoríparas para que a través de la sudoración y mediante la evaporación aumenten las pérdidas de calor. Si la humedad es alta, el sudor no se evapora con facilidad. El jadeo es otro mecanismo para disipar el calor excesivo, provocando un sensible aumento de la evaporación del agua que cubre las vías respiratorias altas.

2.4. Mecanismo de Transferencia de Calor durante la Actividad Física

Durante la actividad física y dependiendo de la intensidad y duración de la misma, así como de factores externos como temperatura y humedad, la actividad muscular se incrementa significativamente, multiplicándose el metabolismo hasta 20 veces, ocasionando un exceso de calor que el organismo debe eliminar. El flujo de calor va desde el músculo hacia el núcleo corporal y de aquí hacia la piel, mediante el mecanismo de convección, transportado por la sangre, dando lugar a los fenómenos de vasoconstricción y vasodilatación que modifican el flujo sanguíneo por la piel. Una vez que el calor alcanza la cubierta externa, se transmite hacia el medio ambiente. Los mecanismos de evaporación se consideran los más importantes cuantitativamente en la eliminación de calor durante el ejercicio. La evaporación de calor consume 580 Kcal por cada litro y en esfuerzos de máxima intensidad se pueden generar 2 litros/hora. La producción de sudor se desarrolla en tres etapas: primero hay un ascenso rápido, luego alcanza una meseta y si la intensidad es muy alta y prolongada en el tiempo el mecanismo puede fatigarse.