1

1

Elize van Lier Fisiología y Reproducción

Dpto. de Producción Animal y Pasturas Facultad de Agronomía

Anatomía y Fisiología Animal Curso 2010

2

Sistema Endócrino - Funciones

 Reproducción (teóricos 15 a 22)  Lactación (teórico 19)  Crecimiento (teórico 29)  Minerales (éste teórico y el 13)  Digestión (teórico 28)  Metabolismo y energía (próximo teórico)  Estrés (próximo teórico)

Casi todas estas funciones son reguladas por el Eje Hipotálamo-Hipófisis

3

Hipotálamo-Hipófisis

4

Eje Hipotálamo-Hipófisis

 Concepto  Estructuras que lo componen  Ubicación  Importancia  Relación entre Hipotálamo e Hipófisis  Hormonas Hipotalámicas e Hipofisarias  Ejes Hipotálamo-Hipófisis-Organos

2

5

Ubicación Hipotálamo-Hipófisis

Hipófisis

Hipotálamo

Esquema GB Martin

6

Vista ventral encéfalo ovino

http://www.a3bs.com/shop/u.s.a./organs/sheep-brain-fully-extracted-w4r4983,p_194_347_424_0_6187.html

7

Eje Hipotálamo-Hipófisis

Hipotálamo

OC SON

PVN

VMN

DMN

MB

MPOA

Plexo primario del sistema porta-hipotálamo-hipofisario

Venas porta-hipofisarios

Adenohipófisis

Plexo secundario del sistema porta-hipotálamo-hipofisario

Neurohipófisis

8

Relación entre Hipotálamo-Hipófisis

Adaptado de: https://www.u-cursos.cl/medicina/2007

Se conecta por fibras nerviosas

Se conecta por vasos sanguíneos

Arteria Hipofisaria anterior

Adenohipófisis

Neurohipófisis

Tallo Hipofisario

Hipotálamo

Vasos portales (largos)

Vasos portales (cortos) Vena Hipofisaria

Células Neurosecretoras

Arteria Hipofisaria posterior

Eminencia Media

3

9

Hormonas Hipotalámicas

GnRH Hormona Liberadora de Gonadotropinas

TRH Hormona Liberadora de TSH

CRH Hormona Liberadora de ACTH

GRH Hormona Liberadora de GH

GIH Hormona Inhibidora de GH (Somatostatina)

PRH Hormona Liberadora de Prolactina

PIH Hormona Inhibidora de Prolactina (Dopamina)

ADH o AVP Hormona Antidiurética (Arginina Vasopresina)

Oxitocina Oxitocina

R = Releasing = Liberadora

10

Hormonas Hipofisarias

LH Hormona Luteinizante

FSH Hormona Folículo Estimulante

TSH Hormona Estimulante de Tiroides (Tirotropina)

ACTH Hormona Adrenocorticotropa (Corticotropina)

GH Hormona del Crecimiento (Somatotropina)

PRL Prolactina

11

Neurohipófisis

12

Hipotálamo-Neurohipófisis

ADH

G. Mamaria Utero Riñón

OX

Neuro-Hipófisis

SNC

ADH OX

Hipotálamo

ADH OX

OX

OX = Oxitocina ADH = Hormona Antidiurética

Ox

4

13

Oxitocina: Eyección de Leche

Células Mioepiteliales

Sin Oxitocina

Con Oxitocina

Alvéolos Mamarios

Reflejo Neuro-Endócrino

Esquema GB Martin

14

Adenohipófisis

15

Eje Hipotálamo-Hipofisario

SNC

Hipotálamo

Hipófisis

Organo Blanco

Hormona liberadora

Hormona trópica

Hormona 3

Información externa

Información interna

16

Hipotálamo-Adenohipófisis

PRH

SNC

Hipotálamo

Adeno-Hipófisis

Tiroides

Adrenal

Gónadas

SNC

Hipotálamo

G. Mamaria

Hígado Células

Hueso

Adeno-Hipófisis

TSH

GIH PIH GRH

PRL GH

CRH

LH FSH ACTH

TRH GnRH

5

17

Eje H-H-Gonadal

18

Testículo Ovario

Esteroides Sexuales

Masculinos

Esteroides Sexuales Femeninos

Factores que regulan la Reproducción

Fotoperíodo

Esquema GB Martin

Gonadotropinas LH y FSH

GnRH

19

SNC

Hipotálamo

Adeno-Hipófisis

Gónada

Tejidos Periféricos

Hipotálamo-Hipófisis-Gonadal

GnRH

LH FSH

Esteroides Sexuales

 Respuestas biológicas en hembras:

•  Folículogénesis •  Ovulación •  Mantenimiento de preñez •  Lactación

 Respuestas biológicas en machos:

•  Espermatogénesis •  Líbido •  Carácterísticas sexuales

secundarias

 Organos blanco: •  Aparato reproductor •  Tejidos Periféricos

Inhibina

20

FSH

GnRH

LH

GBM Neuronas de GnRH

Gonadotropinas

6

21

Hipotálamo

Adenohipófisis

Generación de secreción pulsátil de las gonadotropinas

Generador de pulsos

GnRH

Austin & Short 1984 LH sérica

22

Modo de secreción de la LH

Pulsátil o tónico: promueve el crecimiento gonadal y la secreción de esteroides

Pico: induce la ovulación y es estimulada por altos niveles de Estrógenos Solo en la Hembra

Austin & Short 1984

23 Control de la secreción de LH por hormonas ováricas

Austin & Short 1984

AH

Hipotálamo

Generador de pulsos

Modulación de amplitud por Estrógenos

Modulación de frecuencia por Progesterona

GnRH

LH

Estrógenos altos: liberación masiva de GnRH

24

LH y FSH en el Macho

Esquema GB Martin

  LH: Hormona Luteinizante: •  Estimula las Células de

Leydig del testículo para la secreción de Testosterona

  FSH: Hormona Folículo Estimulante: •  Estimula las Células de

Sértoli del testículo para la secreción de Inhibina y ABP

•  Estimula la Espermatogénesis

7

25

Hipotálamo

GnRH

LH y FSH en la Hembra

  Hormona Luteinizante - LH: •  Estimula el crecimiento del

Cuerpo Lúteo y la secreción de Progesterona

•  Estimula el crecimiento Folicular y la secreción de Estrógenos

•  Induce la Ovulación

  Hormona Folículo Estimulante - FSH: •  Induce y estimula el

crecimiento Folicular

Esquema GB Martin

26

Prolactina

27

Prolactina

PRH

SNC

Hipotálamo

G. Mamaria Células

Adeno-Hipófisis

PIH

PRL

  Estimulada por PRH   Inhibida por PIH   Proteína de 194-199 AA   Funciones:

•  Desarrollo de glándula mamaria

•  Lactogénesis  Organos blanco:

•  Glándula Mamaria •  Casi todos los tejidos del

organismo tienen receptores a PRL

28

Hormona del Crecimiento

8

29

Hormona del Crecimiento

SNC

Hipotálamo

G. Mamaria

Hígado Células

Hueso

Adeno-Hipófisis

GIH GRH

GH

  Estimulada por GRH   Inhibida por GIH   Mediada por IGF-I   Respuestas biológicas:

•  consumo glucosa, glucemia

•  síntesis de proteínas •  movilización de grasas y

crecimiento

  Organos blancos: •  Hígado •  Músculo •  Tejido Adiposo

IGF-I

30

Efectos de la GH

Efecto Indirecto

Hígado

IGF-I

Efecto Directo

GH

Grasa

Movilización de Grasa Hueso

Crecimiento

31

IGF-I: mediador de la GH

 Secretada por el hígado y otros tejidos  Estimulada por la GH  La mayoría de las acciones de la GH son

mediadas por la IGF-I  Estimula: la mitosis y la síntesis proteica  Inhibe: apoptosis  Vincula la nutrición con la reproducción

32

Control de secreción de GH

SNC

Hipotálamo

Hígado

Adeno-Hipófisis

GIH GRH

GRH

GH

GIH

IGF-I

Sueño Nutrición Estrés Ejercicio

9

33

GH: Hormona Teleoforética

Reorientación del metabolismo y del flujo de nutrientes entre los tejidos, en base a una

reorganización hormonal, con el objetivo de privilegiar una función fisiológica dada

Teleoforesis

34

Hormonas no reguladas por

la Hipófisis

35

Funciones que escapan al Eje H-H

  Calcemia: •  Parathormona

(Paratiroides) •  Calcitonina (Tiroides) •  Vitamina D3 (Riñón)

  Glucemia (e.o.): •  Insulina (Páncreas) •  Glucagón (Páncreas)

  Niveles de sodio: •  Aldosterona (Corteza

Adrenal) •  Angiotensina I y II (Riñón)

  Digestión (e.o.): •  Secretina •  Gastrina •  Colecistoquinina

  Producción de eritrocitos: •  Eritropoyetina (Riñón)

  Detección de fotoperíodo: •  Melatonina (Pineal)

  Otros…

36

Pineal

10

37

Hipófisis

Ovario

Retina

Nervio

Pineal

Luz Detección de Fotoperíodo

Melatonina

Pulsos de GnRH

Pulsos de LH

Días Largos

Baja Frecuencia

Días Cortos

Alta Frecuencia

Alta Frecuencia

Baja Frecuencia

Karsch et al. 1984

Estradiol Estradiol

38

Regulación de la Calcemia

39

Calcemia

 Mamíferos: 10 mg/dl  Rango de ajuste: 5%

Es la concentración de CALCIO en sangre

Es el resultado neto del equilibrio entre la entrada y salida de calcio a la corriente

sanguínea

40

Calcio en el organismo

 1.5 % del Peso Vivo  Esqueleto: 99%  Plasma y LEC: menos del 1%  Se pierde por:

•  Leche •  Feto •  Cáscara de huevos •  Orina •  Heces

11

41

Funciones del calcio

  Componente estructural del esqueleto y los dientes

  Excitabilidad neuronal y contracción muscular  Membranas celulares   Adhesión y comunicación entre células   Proliferación celular   Actividad enzimática   Coagulación de la sangre   Liberación de hormonas/exocitosis

42

Distribución de Calcio en plasma

47%

10%

6%

37%

Ionizado Complejos Unido a Albúmina Unido a Globulinas

43

Fuentes de Calcio

LEC

Riñón

Intestino

Hueso

Ca++ y HPO4

-- Heces

Ca++ HPO4

--

Orina

Entrada, salida y depósito

44 Compartimentos corporales involucrados

Líquido Extracelular

Epitelio Intestinal

Osteoblastos Osteocitos

Epitelio Renal

Hueso

Líquido Tubular Renal

Luz

Inte

stin

al

Dieta

Heces Orina

Osteoclasto

Líquido Oseo

McDonald 1991

12

45

Control hormonal de calcemia

 Parathormona (PTH)  Calcitonina (CT)  Colecalciferol (Vitamina D3)  Otras hormonas de acciones indirectas:

•  Estrógenos •  Hormona de crecimiento (GH) •  Prolactina (PRL) •  Lactógeno placentario (LP) •  GC, T4, Glucagón, etc...

46

Parathormona (PTH)

Hipercalcemiante   Secretada por la Paratiroides cuando hay

hipocalcemia   Aumenta Ca y disminuye P en plasma   Hueso: aumenta la reorganización esquelética (↑ Nº

de osteoclastos y la osteólisis)   Riñón:

• reabsorción de Ca ↑ y P ↓ • acelera la formación de los metabolitos activos de la Vit D en

el riñón

  Intestino: estimula indirectamente la absorción de Ca

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Calcitonina (CT)

Hipocalcemiante   Secretada por las células C de la Tiroides cuando

hay hipercalcemia

  Evita la hipercalcemia postprandial

  Disminuye Ca y P en plasma

  Hueso: estimula el depósito de Ca

  Riñón: promueve la excreción de Ca y P

  Intestino: inhibe indirectamente la absorción de Ca

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Vitamina D3 (Colecalciferol)

  En la dieta hay pequeñas cantidades

  En piel: se sintetiza como previtamina D3

  En hígado: se transforma en Vit D3 inactiva (25-hidroxicolecalciferol)

  En riñón: se convierte en 1,25-dihidroxicolecalciferol (Vit D3 activada)

•  La PTH estimula esta conversión

•  La CT inhibe esta conversión

Hipercalcemiante

13

49

Vitamina D3 ...

  Intestino: La Vit D3 estimula la absorción de Ca y P

  Hueso: se necesitan pequeñas cantidades de Vit D3 para que los osteoclastos respondan a la PTH (efecto permisivo)

  Riñón: aumenta la reabsorción de Ca y P (efecto de menor importancia)

  Ejerce retroalimentación negativa sobre la paratiroides

50

Regulación hormonal del calcio

Ca++ y HPO4

--

Heces Orina

Ca++

Ca++ HPO4

-- Mineral Oseo

Vit D3

Vit D3

- CT

CT

+ PTH

PTH PTH

CT

PTH CT ↓) (PTH ↑ Ca++

McDonald 1991

51

Hueso

Resorción de Ca++

Intestino

Absorción de Ca++

Sangre Ca++

Riñón

Retención de Ca++

Excreción de HPO4--

Swenson 1984

Efectos de las hormonas

PTH

1,25(OH)2D3 25(OH)D3

CT

52

Resumen

  La PTH y la CT ejercen un control de retroalimen-tación negativa dual, manteniendo las concentraciones de Ca++ en el LEC dentro de límites estrechos

  Sus principales órganos blancos son hueso y riñón, lo que permite redistribuir pero no incrementar la cantidad total de calcio

  Los efectos de la PTH y CT se complementan por la vitamina D y sus metabolitos, que son los únicos que permiten incrementar, a través de la absorción intestinal, la cantidad total de Ca++ en el organismo