Tema 5 (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Veterinaria - 2º curso
Asignatura Fisiologia
Año del apunte 2015
Páginas 12
Fecha de subida 01/01/2015
Descargas 9

Vista previa del texto

EIX HIPOTÀLEM-HIPOFISI-ÀDRENÀL Aquest eix regula la secreció d’hormones que ens permeten mantenir els nivells de glucosa en situacions d’emergència. Una situació d’emergència pot ser de curt termini com sortir a córrer o una de llarg termini. També fan altres funcions que ens ajuden en situacions adverses. Són hormones que es segreguen a les glàndules suprarenals.
GLÀNDULES SUPRARRENALS: Són les que troben a sobre dels ronyons i tenen dos parts ben diferenciades.
Tenen una zona central i una perifèrica.
  Escorça  És la zona perifèrica que produeix hormones derivades del colesterol, els corticosteroides (cortisol, aldosterona i corticosterona).
Medul·la  Deriva del teixit nerviós. Segrega amines (Adrenalina i noradrenalina) de manera ràpida per activació nerviosa.
El funcionament de les glàndules està influït per hormones de la hipòfisis i l'hipotàlem sobre tot la part de l’escorça tot i que la medul·la no és insensible. Parlem de l’eix hipotàlem-hipòfisi-adrenal.
Al SNC tenim una neurona molt llarga eferent, després una curta postganglionar que arriba a ‘l’òrgan. Els ganglis es troben sobre l’òrgan és el SNA parasimpàtic. En el simpàtic els ganglis es troben lluny dels òrgans, l’eferent és curta i la postganglionar llarga. L’eferent allibera acetilcolina que actua sobre un receptor nicotínic i la postganglionar del parasimpàtic també allibera acetilcolina sobre receptor muscarínic. La postganglionar del simpàtic allibera noradrenalina que actua sobre diferents receptors adrenèrgics.
1 1.-CATECOLAMINES ALLIBERAMENT DE LES CATECOLAMINES: El nervi esplàcnic actua sobre la neurona postganglionar es va escurçant, perd la seva estructura i es converteix en una cèl·lula cromafins.
És un gangli simpàtic modificat. Té l’aspecte d’una cèl·lula secretora. En la medul·la adrenal el neurotransmissor s’allibera a la sang directament i són hormones no neurotransmissors. El simpàtic i parasimpàtic alliberen directament sobre l’òrgan.
El principal estímul per a que la medul·la adrenal alliberi el seu producte és un impuls nerviós que el vehicula el nervi esplàcnic. Allibera acetil colina sobre la glàndula suprarenal. Depenent de la velocitat s’allibera més o menys de la glàndula suprarenal. Els producte que tenim a les vesícules pot ser adrenalina o noradrenalina acompanyades d’altres substancies. Són amines, les altres que les acompanyen pot ser ATP, cromogranines i pèptids opioides com les encefalines. L’adrenalina i la noradrenalina tenen moltes funcions.
Encefalines i dinorfines  Tenen funcions en el moment d’alliberar-se. Actuen sobre els receptors opioides que es troben a les terminacions del nervi esplàcnic. Són els receptors presinàptics opioides. Frenen l’alliberació de més acetilcolina.
SÍNTESI CATECOLAMINES: L’adrenalina i la noradrenalina són amines i tenim un quadre on veiem com es formen. Partim d’un aminoàcids que és la tirosina sense associar-se a proteïnes, tirosina lliure. S’hidroxila i parlem de catecol que s’anomena DOPA (Dihidroxifenilalanina) que continua el procés. Es produeix una descarboxilació i es transforma en dopamina ja no és un aminoàcid sinó una amina. És un producte final en alguns processo com en l’hipotàlem on s’allibera en sang i frena la producció de prolactina. Després s’hidroxila en aquest procés i es forma la noradrenalina. En segons quines circumstancies serà el producte final de la via o passarà a ser adrenalina per addició d’un grup metil.
Els cofactors dels enzims influeixen en processos de síntesi de neurotransmissors i per això prenem vitamina C, B perquè són importants per a nosaltres.
L’adrenalina i la noradrenalina es produeixen a les cèl·lules cromafins però en proporció variable. L’adrenalina és predominant sobre la noradrenalina. A la medul·la adrenal hi ha més quantitat de l’enzim N-metil transferasa. En la majoria d’espècies.
*El cortisol té efectes reparatoris sobre la síntesi d’adrenalina perquè catalitza el pas de noradrenalina a adrenalina. Incrementa l’expressió gènica.
2 ENZIM COFACTOR SUBSTRAT PRODUCTE Tyr-betahidroxilasa Tetrahidrobiopterina TIROSINA DOPA Piridoxal fosfat DOPA DOPAMINA DOPA -decarboxilasa Dopaminabetahidroxilasa Ac. ascòrbic DOPAMINA NORADRENALINA N-metiltransferasa Induïble per cortisol S-adenosilmetionina NORADRENALINA ADRENALINA METABOLITZACIÓ: La semivida és curta. Hi ha enzims que les metabolitzen.
Són la catecol-o-metil-transferasa (COMT) incorpora un metil i forma la normetanefrina i la metanefrina. Actua sobre l’adrenalina i sobre la noradrenalina. Després tenim una desaminació oxidativa i tindrem el mateix producte perquè és on es diferencien. Actua la MAO i tenim el mateix producte de la desaminació que és l’àcid vanilmandèlic. Si fem analítiques és el que trobarem perquè la seva semivida és molt curta. Principalment les trobarem a la orina.
ENZIM NORADRENALINA ADRENALINA COMT NORMETANEFRINA METANEFRINA MAO AC. VANILMANDÈLIC AC. VANILMANDÈLIC ALLIBERACIÓ: L’estímul que indueix la secreció és la percepció d’un estímul dolorós. Desfavorable, és a dir una situació adversa. Situacions d’emergència que s’han de combatre. El SNC ho percep, hi ha neurones que tenen el soma a l’hipotàlem i condicionen el grau d’activació del sistema simpàtic. Connecten amb una neurona de la medul·la espinal i determina el grau d’activació del simpàtic determinen l’alliberament de les hormones de la medul·la adrenal que és un gangli simpàtic modificat. El simpàtic envia la informació a un lloc molt concret, mentre que les hormones de la medul·la adrenal van a la sang i s’escampen per tot arreu. Els canvis que resulten de l’adrenalina i la noradrenalina es perceben per tot el cos i per això és important saber quins receptors adrenèrgics tenim i a on.
3 FIGHT OR FLIGHT: Un gat si pot fugir ho farà i sinó té més remei s’enfrontarà al perill. Quan s’allibera adrenalina i noradrenalina actuen sobre els receptors que troben, no és concret. Sortida massiva d’hormones a la sang. Hem de saber on es troben els receptors i quin efecte tindran.
Receptors: α i β adrenèrgics.
  α  A nivell vascular sobre tot en els vasos cutanis i els mesentèrics  Vasoconstricció.
β  Els trobem als vasos cerebrals, múscul esquelètic i cardíac, bronquis  Relaxació del múscul.
Si actua sobre el receptor α causa vasoconstricció. En els β causa vasodilatació i relaxació del múscul llis vascular.
L’alliberació massiva redistribueix el flux químic afavorint els vasos β en detriment de la irrigació cutània i mesentèrica. Quan tenim molta por la cara es posa blanca perquè hi ha detriment dels vasos cutanis. Si acabem de menjar i ens tirem a l’aigua freda s’altera la funció mesentèrica per falta d’irrigació i per això se’ns talla la digestió. És inevitable. Si nosaltres hem de marxar corrents la irrigació ha de ser bona al cervell i al múscul. Facilita la fugida i la lluita.
Hi ha receptors β als bronquis pulmonars per a poder respirar bé en situacions de fugida perquè intervenen en la broncodilatació. Facilita el bescanvi de gasos.
Al cor incrementa la força, la freqüència i el volum/min. El sistema circulatori circula a tota castanya i el flux sanguini es distribueix millor en les zones critiques per combatre l’emergència.
Produeix midriasi per a poder veure millor amb poca llum.
Piloerecció vol dir que els pèls es posen erectes i així semblen més grans.
És una situació apurada que no sabem quan durarà i necessitem un bon aport de glucosa a la sang per a poder sobreviure per això tenen una acció metabòlica que consisteix en activar la glucogenòlisi per els receptors β del fetge per alliberar glucosa a la sang per a facilitar que els òrgans que la necessiten en disposin. També s’activa la lipòlisi per donar aport a òrgans menys exigents. També tenen efecte per tant metabòlic. Si tenim un problema important no calculem quan costarà sinó que volem sortir del pas com sigui. Són hormones dilapidadores. Això és una situació d’emergència, no té futur perquè no ho podem mantenir.
4 2.-ESTEROIDES: SÍNTESI D’ESTEROIDES: La glàndula adrenal sintetitza hormones que modifiquen coses de l’organisme per afrontar situacions sostingudament adverses. El cortisol ho regula. Té la funció d’administrar molt bé els recursos energètics per a fer-los durar més. Les situacions desfavorables poden ser unes o altres en funció de l’espècie. El més important és regular l’energia. L’escorça adrenal és un teixit diferent de la medul·la i està format per cèl·lules que tenen esters de colesterol emmagatzemats al citoplasma i fabriquen hormones derivades del colesterol. Són hormones lipofíliques que es transporten unides a proteïnes i actuen sobre receptors intracel·lulars. Els efectes no seran immediats però si sostinguts. No hi ha un patró preestablert de secreció d’adrenalina depèn de les situacions que afrontem. Les hormones de l’escorça si que tenen un patró predefinit i consistent. És un patró circadià que es repeteix cada 24 hores aproximadament i té els valors màxims sempre amb una petita anticipació a l’inici de la fase activa. En els gats és inconsistent.
Deriven del colesterol que té una estructura complexa. Mai s’emmagatzema lliure sinó en forma d’esters de colesterol que és el que tenim al citoplasma de les cèl·lules de l’escorça. El colesterol quan es troba lliure té la primera part de la dreta (cua) que és la primera que es trenca.
El colesterol té 27 carbonis i d’ell deriven els estrògens, els progestàgens, andrògens, glucocorticoides i mineralocorticoides i d’aquests deriva el calcitriol. Són hormones lipofíliques.
A les cèl·lules de l’escorça adrenal tenim un gran contingut de lípids que són esters de colesterol perquè sempre es guarda esterificat i davant un senyal s’activen enzims i produeixen la síntesi de les hormones ràpidament. A l’escorça adrenal no trobem gaire cortisol, en tot cas precursors.
5 Tenim una imatge de la síntesi. A l’escorça es produeixen els glucocorticoides, els mineralocorticoides i certes quantitats d’andrògens.
Del colesterol obtenim una substancia de 21 carbonis. Perd la cua lateral. A partir de l’enzim desmolasa. Obtenim la pregnenolona que és el primer pas en totes les hormones esterificades. Pot seguir dues vies a continuació: 1. Pot actuar una deshidrogenasa que transforma fins a progesterona que és una hormona final. La progesterona s’hidroxila en posició 21 i es forma una substancia que es diu 11-desoxicorticosterona, finalment s’hidroxila en la posició 11 i tenim la corticosterona que algunes vegades és el glucocorticoide majoritari en algunes especies. Depèn de la dotació enzimàtica de l’animal. Hi ha animals que tenen aquests enzims majoritàriament i segueixen aquesta via.
2. Pot actuar la 17-hidroxilasa que col·loca un hidroxil a la pregnenolona en laposició 17 i obtenim la 17hidroxipregnenolona que és substrat dels mateixos enzims de la primera via. Podem obtenir la 17hidroxiprogesterona. Obtenim finalment el cortisol.
*És a dir la diferencia és tenir deshidrogenasa o 17-hidroxilasa.
En les vies metabòliques ho dibuixem tot molt endreçat però a la cèl·lula no va així. Hi ha enzims que ataquen de més d’una forma.
A partir de la 17-hidroxipregnenolona es pot deshidrogenar i obtenim un producte de 19 carbonis que és la deshidroepiandrosterona que és un androgen. Els andrògens tenen 19 carbonis. Els estrògens 18. La resta de productes en tenen 21.
6 Hi ha òrgans que tenen altres enzims com el testicle que tenen altres enzims i produeixen altres andrògens a partir d’aquest.
El cortisol i la corticosterona s’assemblen molt i tenen una funció molt similar. El cortisol dóna efectes molt més elevats perquè és més potent. Cada animal necessita una per a poder suplir les seves necessitats. Les hormones són igual d’importants i la quantitat que produiran variarà.
SÍNTESI DE CORTISOL O CORTICOSTERONA: Necessitem que l’òrgan que no emmagatzema cortisol ni corticosterona rebi un senyal adient. Com que parlem de l’escorça adrenal que està integrada en un eix funcional, necessita un estímul de la hipòfisi que serà la hormona corticotropina de la hipòfisis (ACTH).
Els receptors d’ACTH es troben a la zona fasciculada de l’adrenal. La zona més externa de l’escorça adrenal produeix aldosterona. A les cèl·lules de l’escorça adrenal tenim receptors que capten ACTH i aquests receptor incrementen la producció d’AMPc i dóna peu a l’estimulació de la proteïna quinasa A. Aquesta quinasa activa un seguit d’enzims de color blau a la imatge.
El primer pas, com que el colesterol es guarda en forma de ester, és destruir-los. En les gotes de lípids que s’emmagatzemen tenim l’activació de l’enzim colesterol ester hidrolasa o colesterol esterasa. Trenca els esters de colesterol i ens dóna colesterol lliure que podem aprofitar. El colesterol lliure marxa molt ràpid i pot accedir al mitocondri on tenim un enzim que és la desmolasa que talla la cua lateral del colesterol i deixa 21 carbonis. La pregnenolona que és molt lipòfila difon cap al reticle endoplasmàtic llis on trobem els altres enzims la deshidrogenasa, la 17 hidroxilasa (si en té) i la 21 hidroxilasa. Si no té 17-hidroxilasa passem de la deshidrogenasa a 21-hidroxilasa. Depèn de si volem cortisol o corticosterona.
El producte difon al mitocondri on tenim la 11-hidroxilasa que ens permet obtenir cortisol i corticosterona.
Conforme el cortisol es produeix pot difondre en sang tranquil·lament. Trobarem molts productes intermedis a la glàndula adrenal no trobarem grans quantitats de cortisol emmagatzemant perquè conforme es produeix difon a la sang.
7 TRANSPORT I METABOLITZACIÓ: El cortisol és una hormona lipofílica i vol dir que va unida a proteïnes de transport que és la globulina lligadora de corticosteroides (CBG) transporta cortisol, corticosterona i aldosterona. No és molt especifica. El grau d’unió no és el mateix, l’aldosterona s’uneix al 50% i el cortisol 70%. Condiciona la semivida, el cortisol té entre 1-2h i l’aldosterona uns 50min.
El cortisol s’elimina fent-se polar. Ho aconseguim per conjugació de forma molt inespecífica, en els grups OH s’hi conjuga per exemple l’àcid glucurònic per eliminar-lo per via biliar o orinaria.
També pot ser que es perdi la cua de carbonis 20 i 21. Es pot hidrogenar els dobles enllaços i cada cop es més polar i es pot eliminar a medis aquosos.
ACCIONS: Sembla que tingui les mateixes accions que el glucagó. És hiperglucemiant, lipolític i catabòlic. Es fa en diferents moments i intensitats que el glucagó.
HIPERGLUCEMIANT  Sota els efectes dels glucocorticoides obtenim un increment de la glucèmia fins i tot en estats normals. No és el doble. Es deu a que hi ha una disminució de la utilització de glucosa. Tots els teixits que no siguin estrictament dependents de la glucosa utilitzen altres fonts d’energia. El fetge fabrica glucosa a expenses d’aminoàcids de teixits perifèrics i de residus de la lipòlisi con el glicerol.
Experiment: La funció del glucagó és mantenir la glucèmia dins un ventall per a no quedar-nos sense glucosa. Si tenim menys reserves de glucogen hepàtic no passa res. No hi ha cap mecanisme del glucagó que estalvií el glucogen hepàtic. No mira per les reserves a llarg termini. En animals els experiments mostren que el cortisol és molt diferent.
Si agafem dues rates una intacta i una sense glàndules suprarenals i les deixem en dejuni la rata intacta aguanta un temps llarg mentre que la rata sense adrenal mor de seguida. Hi ha moltes hormones a part del cortisol que regulen el metabolisme glucídic però ell estalvia el glucogen hepàtic malgrat hagi de trencar moltes proteïnes.
Le adrenals ens ajuden a respondre a l’estrès. L’escorça adrenal ens ajuda a respondre a reptes o situacions mantingudes adverses. Des del punt de vista evolutiu el més amenaçant és la manca d’aliments. Aquestes hormones de l’escorça adrenal les tenim perquè ens permeten aguantar la inanició durant més temps.
8 El cortisol reserva el glucogen hepàtic i sota els seus efectes els animals incrementen les reserves a expenses de que les proteïnes queden molt malmeses i els greixos també.
LIPOLÍTIC El cortisol augmenta la taxa de lipòlisi i disminueix la disponibilitat de glicerol que s’utilitza per a fabricar glucosa. Activa la lipasa sensible a hormones i promou la transformació de glicerol en glucosa. El fet que tinguem menys glicerol fa que tinguem menys possibilitat de fixar greixos com a material de reserva.
AUGMENT DEL CATABOLISME PROTEIC Sota els efectes del cortisol les proteïnes disminueixen molt. El múscul té pèrdues netes de proteïnes molt importants. El teixit connectiu també en perd molt. L’os pot quedar compromès si perd moltes proteïnes perd consistència. Hi ha algunes proteïnes que malgrat totes disminueixen aguanten. La caseïna que és la proteïna de la llet tot i estar en una situació desfavorable es manté estable i permet que les cries tinguin un aport de proteïnes.
Les proteïnes plasmàtiques augmenten la seva síntesi al fetge i alguns enzims relacionats amb la gluconeogènesi i les proteïnes contràctils del cor. De vegades quan un animal té un desequilibri en la producció del cortisol veurem aquests efectes: 1. Efecte sobre la diferenciació i desenvolupament  No ho fa com les hormones tiroïdals. Acceleren la maduració que és molt evident en un cas que és la producció de sulfatant que depèn dels nivells de glucocorticoides. Quan un animal té deficiència de sulfatant una de les formes de millorar-lo és donar-li glucocorticoides. També intervenen en la maduració de la retina i altres òrgans. Acceleren processos.
2. Efectes sobre la medul·la òssia Sempre hi ha processos de maduració. Els precursors són molt sensibles als glucocorticoides per exemple promouen la maduració dels precursors eritrocitaris i dels neutròfils i plaquetes mentre que frenen la maduració dels precursors dels monòcits, limfòcits i eosinòfils. És interessant saber-ho perquè si veiem una secreció inadequada de glucocorticoides veurem un canvi a l’hemograma.
3. Esquelet  Hi ha deficiència de mineralització.
4. Sistema immune  Redueix la síntesi de proteïnes al sistema immunitari i de mediadors de la inflamació. Un animal sotmès a un estrès permanent li disminueix el timus i la melsa. Modulen la producció de substàncies 9 del sistema immune. Si estan massa elevats els efectes són molt elevats. De fet els glucorticoides són substancies amb activitat antiinflamatòria, antiasmàtics, immunosupressora a dosis elevades. Entre les coses més utilitzades per malalties inflamatòries o antiinmunes utilitzem fàrmacs semblants a glucocorticoides. Si hi ha hipersecreció d’aquestes substancies tenim una acció similar a aquests tractaments.
5. Els glucocorticoides i l’aldosterona s’assemblen i quan tenim una concentració normal actuen sobre el seu propi receptor i prou. Si hi ha massa concentració s’uneixen al receptor de l’aldosterona (mineralocorticoide). Observem efectes mineralocorticoides que retenen sodi i eliminen potassi. Si tenim nivells elevats de cortisol tenim retenció hidrosalina. L’aldosterona reconeix els dos receptors.
Hi ha estímuls que activen la secreció d’hormones de la medul·la adrenal que si es prolonguen les situacions desfavorables hi ha un excés de cortisol i corticosterona.
Davant de nivells alts de ACTH la adrenal s’activa i secreta més. El cortisol dóna peu a canvis conductuals entre els quals hi ha les alteracions de la ingesta. En general quan un animal té una hipersecreció de cortisol perquè les seves glàndules no funcionen bé te hiperfàgia i menja més. Malgrat efectes lipolítics l’animal s’engreixa. En una situació d’estrès crònic que passa per la producció de cortisol elevat les alteracions són en sentit contrari.
Aquests efectes formen part d’una resposta que permet a l’organisme suportar situacions adverses prolongades.
La secreció de cortisol depèn d’estímuls que fan que s’alliberi ACTH. Aquesta hormona de l’adenohipòfisi té diferents funcions: 1. S’incrementen els receptors de LDL i a partir d’aquestes es poden retenir quantitats importants de lípids que seran precursors de la síntesi d’hormones.
2. Incrementa la hidròlisi del colesterol esterificat per formar colesterol lliure.
3. S’incrementa l’activitat del HMGC que intervé en la síntesi del colesterol. S’incrementa la captació de greixos i s’incrementa la síntesi de colesterol.
4. S’incrementen els enzims esteroidogenics que intervenen en la síntesi del colesterol.
10 5. Té una acció tròfica sobre la zona fasciculada i reticular on la seva presencia determina l’activació d’enzims i la proliferació de cèl·lules i increment de la seva mida. Quan estem sota una situació d’estrès sostingut la mida de les adrenals es veu incrementada.
PROPIOMELANOCORTINA ESTRÈS CRÒNIC  Comporta alliberament d’ACTH que forma part d’un precursor multihormonal que és la propiomelanocortina.
o o o ACTH β-endorfina És un opioide relacionat amb canvis conductuals que fan que l’estrès sigui tolerable a llarg termini. Limita les respostes primàries davant un estímul estressant. Hi ha receptors presinàptics que responen a la presencia de pèptids opioides alliberats per la medul·la adrenal i des de la hipòfisi i això el que fa és reduir l’impacte de l’estrès sobre la secreció d’hormones a la medul·la a llarg termini.
Cortisol  Si estem en una situació d’estrès important produirem nivells alts de cortisol que disminueix en principi frena la producció de ACTH a la hipòfisi però si són períodes molt llargs no es dóna bé aquest feedback, l’equilibri es trenca i seguim produint ACTH.
El cortisol frena la producció de dues hormones que tenen la seva repercussió metabòlica: GH: Hormona del creixement que és anabolitzant. En una situació estressant disminueix i observem un retard en el creixement d’animals joves perquè les proteïnes no s’utilitzen en funcions anabòliques sinó catabòliques per obtenir energia.
CRH TSH: Inhibeix la TSH que era la hormona que estimulava el tiroides que tenen funció de incrementar el metabolisme oxidatiu i frena la producció d’hormones tiroïdals de manera que no hi ha despesa en processos oxidatius.
Minimitzem la despesa energètica. Inhibeix el pas de T4 a T3 als teixits així redueix la hormona activa *El jet-lag és una inadaptació del teu organisme a l’ambient. Afecta a moltes hormones on destaca el nivell de cortisol.
11 Si un animal produeix massa cortisol  És freqüent en gossos i tenen una dilatació abdominal. S’incrementa la mida del fetge i es perden les proteïnes contràctils del múscul esquelètic per tant l’abdomen té facilitat per dilatar-se. La retenció hidrosalina fa que s’acumuli líquid a la cavitat abdominal. També s’incrementa la mida del cor i perden pèl perquè el cortisol afecta la síntesi proteica perquè potencia el catabolisme i per tant la disponibilitat d’aminoàcids per a la queratina del pèl és molt inferior. Pot ser perquè funciona malament la glàndula adrenal i produeix massa cortisol independent de l’ambient i els estímuls que està rebent. Per això tenen una hipersecreció de cortisol. També pot ser que la hipòfisi produeixi massa ACTH que sobre estimula les adrenals.
En l’espècie humana també existeix i s’anomena síndrome de Cushing on hi ha una disminució del desenvolupament muscular, perden proteïnes de teixit connectiu i tenen estries a la pell perquè es dilata l’abdomen i el teixit connectiu és dèbil. Les pèrdues de pèl no es veuen tan obvies com en animals, però al cabell sí que es pot veure. Es poden veure efectes virilitzants i hi ha pèrdua de massa proteica a l’os. Es poden acumular lípids a la zona de la nuca perquè incrementa la ingesta tot i ser lipolític i es produeix un dipòsit de lípids en zones atípiques.
12 ...