Mecanismos de Control Fisiológico: Hormonas y Homeostasis Corporal

Regulación del pH Sanguíneo y la Respiración

Los quimiorreceptores son células sensibles a las variaciones del pH sanguíneo. Si detectan un aumento de dióxido de carbono (CO₂) o una disminución del pH en la sangre, los quimiorreceptores localizados en la arteria carótida y en la aorta envían señales al centro de respiración del bulbo raquídeo. Esto provoca un aumento en la tasa de ventilación para eliminar el exceso de CO₂ y restablecer el pH.

Control de la Concentración de Glucosa en Sangre

El páncreas juega un papel crucial en la regulación de la glucosa sanguínea mediante la secreción de hormonas por parte de las células de los islotes de Langerhans. Estas células responden directamente a los cambios en los niveles de glucosa.

Células Alfa y Glucagón

Las células alfa del páncreas sintetizan y segregan glucagón cuando el nivel de glucosa en sangre cae por debajo de la concentración normal. El glucagón actúa principalmente sobre las células del hígado, estimulando:

• La descomposición de glucógeno (glucogenólisis) en glucosa.
• La liberación de glucosa a la sangre, aumentando así su concentración.

Células Beta e Insulina

Las células beta del páncreas sintetizan y segregan insulina cuando el nivel de glucosa en sangre se eleva por encima de la concentración normal. La insulina facilita:

• La captación de glucosa por parte de diversos tejidos, especialmente el músculo esquelético y el hígado.
• La conversión de glucosa en glucógeno (glucogénesis) en el hígado y músculos, para su almacenamiento.

Regulación Metabólica y Temperatura Corporal: Tiroxina

La glándula tiroides segrega tiroxina (T4), una hormona fundamental para regular la tasa metabólica basal y contribuir al control de la temperatura corporal. Dado que regula el metabolismo general, prácticamente todas las células del cuerpo responden a ella, siendo sus principales objetivos los tejidos con mayor actividad metabólica como el hígado, los músculos y el cerebro.

Efectos de Niveles Elevados de Tiroxina

Una concentración elevada de tiroxina en sangre favorece:

• Una mayor tasa de síntesis y producción de proteínas.
• Un aumento en la generación de calor corporal (termogénesis).

En condiciones normales, la exposición al frío estimula a la glándula tiroides a segregar más tiroxina, lo que a su vez incrementa la producción de calor y eleva la temperatura corporal.

Efectos de la Deficiencia de Tiroxina (Hipotiroidismo)

La falta de tiroxina puede provocar diversos síntomas, entre ellos:

• Falta de energía y sensación constante de cansancio.
• Problemas de memoria y concentración.
• Depresión.
• Aumento de peso a pesar de la pérdida de apetito.
• Sensación de frío constante.
• Estreñimiento.
• En niños, puede causar problemas en el desarrollo cerebral.

Control del Apetito: Leptina

La leptina es una hormona segregada por las células del tejido adiposo (adipocitos). Actúa sobre el hipotálamo en el cerebro para inhibir el apetito. La leptina se une a receptores específicos en las membranas de las células hipotalámicas.

Cuando la cantidad de tejido adiposo aumenta, también lo hacen las concentraciones de leptina en la sangre. Esto envía una señal al cerebro que resulta en la inhibición del apetito y una reducción en la ingesta de alimentos.

Importancia de la Leptina

La ausencia o resistencia a la leptina puede llevar a una sensación de hambre casi constante, una reducción del gasto energético y, consecuentemente, un aumento significativo de la masa corporal y obesidad.

Regulación de los Ritmos Circadianos: Melatonina

La epífisis o glándula pineal, ubicada en el cerebro, segrega melatonina, la hormona clave para controlar los ritmos circadianos (ciclos de sueño-vigilia y otros ciclos biológicos de aproximadamente 24 horas).

Estos ritmos son coordinados por un grupo de células en el hipotálamo conocido como los núcleos supraquiasmáticos (NSQ). Los NSQ controlan la secreción de melatonina por parte de la glándula pineal.

Normalmente, los niveles de melatonina son altos durante la noche y bajos cerca del amanecer. La melatonina contribuye a:

• La reducción de la temperatura corporal durante la noche.
• La disminución de la producción de orina durante la noche.

La cantidad de luz que llega a los ojos es un factor importante que regula y ajusta la secreción de melatonina, sincronizando el reloj biológico interno con el ciclo de luz-oscuridad externo.

Determinación y Desarrollo Sexual

Desarrollo Masculino

Un gen específico localizado en el cromosoma Y (gen SRY) es el responsable de que las gónadas embrionarias indiferenciadas se desarrollen como testículos. Una vez formados, los testículos comienzan a producir testosterona.

Funciones de la Testosterona

• Causa el desarrollo prenatal de los genitales masculinos.
• Estimula la producción de espermatozoides (espermatogénesis) a partir de la pubertad.
• Promueve el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios masculinos durante la pubertad, como:
  • Aumento del tamaño del pene y los testículos.
  • Crecimiento de vello púbico, axilar y facial.
  • Engrosamiento de la voz.
  • Aumento de la masa muscular y ósea.

Desarrollo Femenino

En ausencia del cromosoma Y (y por tanto, del gen SRY), las gónadas embrionarias se desarrollan como ovarios. Los ovarios producen estrógenos y progesterona.

Funciones de Estrógenos y Progesterona

• Causan el desarrollo prenatal de los órganos reproductores femeninos (útero, trompas de Falopio, vagina).
• Promueven el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios femeninos durante la pubertad, debido al aumento en su secreción. Estos incluyen:
  • Desarrollo de las mamas.
  • Crecimiento de vello púbico y axilar.
  • Ensanchamiento de las caderas.
  • Inicio del ciclo menstrual.