Unidad 3: sistemas de control

Unidad 2: Sistemas de Control








Control Hormonal

Figura 1.  One headlight por Istolethetv

Las hormonas son sustancias secretadas por células especializadas que ejercen influencia sobre ellas mismas u otras células y tejidos, modificando su metabolismo, de tal manera que actúan como mensajeros y permiten el control químico del cuerpo.  De acuerdo con la forma y lugar de la secreción de estas sustancias, se pueden clasificar en: 

• Endocrinas:aquellas que son lanzadas directamente en el torrente sanguíneo.
• Paracrinas: la que se liberan en conductos o espacios intercelulares, a partir de los cuales se difunden y pueden finalmente alcanzar el torrente sanguíneo.
• Autocrinas: son las que ejercen su influencia química sobre las mismas células que las producen.

La secreción de algunas hormonas es regulada por otras, con lo que se establece un orden jerárquico de control hormonal.  A continuación se presenta un esquema:

Figura 2. Cascada Hormonal

Control Nervioso

El impulso nervioso es la forma de transmisión de corriente eléctrica a lo largo de las neuronas, a través del espacio intersináptico y de las células excitables.  El impulso nervioso utiliza cambios en la concentración de iones al interior y exterior de las células para provocar la polarización de la membrana, polarización que se transfiere a lo largo del axón hasta llegar al bulbo sináptico en donde se liberan neurotransmisores encargados de comunicar el impulso a la neurona postsináptica o célula excitable.

Las neuronas sin estímulo presentan una diferencia de potencial eléctrico debido a una mayor velocidad de salida de iones potasio (K+) y una menor de ingreso de iones sodio (Na+).  Esto produce acumulación de cargas positivas al exterior y una deficiencia de las mismas al interior, el potencial producido por esta diferencia es de aproximadamente -70 mV (milivoltios).

Figura 3. Neurons por MikeBlogs.

Cuando la neurona se excita por un estímulo previo (ingreso de iones sodio) recibido en las dendritas, se produce una apertura de los canales de sodio que son estimulables por potencial eléctrico.  La apertura de estos canales  provoca un ingreso rápido de los iones de sodio invirtiendo la polaridad de la membrana, es decir que se acumula carga positiva al interior de la célula y por déficit de iones sodio, acumulación de carga negativa al exterior de ella.  Los canales de sodio se cierran aproximadamente en 0,5 ms (milisegundos), quedando en un estado cerrado e inactivo, es decir que no responden frente a un cambio nuevo de potencial.  Los iones sodio que ingresaron estimulan los canales de sodio adyacentes al que provocó el ingreso, estos se abren y cierran quedando inactivos y de esta manera se garantiza que el impulso viaje en un solo sentido, hacia el extremo del axón.

Para restablecer la condición de reposo de la membrana, negativa al interior y positiva en el exterior, se requiere el uso de las bombas de sodio-potasio que gastan ATP para expulsar tres iones de sodio y permitir el ingreso de dos iones potasio.  El restablecimiento de las concentraciones, también provoca una restitución de los canales de sodio, que vuelven a la condición inicial de cerrados-activos.

La apertura y posterior cerramiento de los canales de sodio, la utilización y de las bombas sodio-potasio, provoca un desplazamiento de una carga positiva a lo largo de la membrana neuronal que finalmente desemboca en la membrana del axón en donde se abren los canales de calcio estimulables por potencial eléctrico.  El ingreso de los iones calcio al bulbo sináptico provoca el desplazamiento de las vesículas que almacenan los neurotransmisores hacia la membrana, en donde liberan su contenido en el espacio intersináptico.

Los neurotransmisores se difunden a través del espacio intersináptico hasta unirse a sus neuro-receptores específicos.  La unión de estas dos sustancias provoca la apertura de canales iónicos y dependiendo de la carga del ion se estimula o inhibe el impulso en la neurona o célula excitable siguiente.

Transmisión del potencial de acción

Bomba de sodio-potasio

Recursos

Bibliografía web:

• Acetilcolina. Pagina de la Facultad de ciencias de la Universidad Javeriana. web
• Brandan, NC; Llanos, IC; Rodríguez, AN; y Ruiz, DA.  Hormonas Tiroideas. Universidad Nacional del Nordeste.  Facultad de Medicina. Cátedra de Bioquímica. Edicion 2010. pdf
• Brandan, N., Llanos, C., Miño, C., Ragazzoli, M. A., & Ruíz Díaz, D. A. N. (2008). Principios de Endocrinología. pdf

Biblioteca Aurelio Arturo:

• Herrera, E. Bioquímica: Biología molecular y bioquímica fisiológica. Madrid : McGraw-Hill Interamericana, 1996. Edición: 2a. ed. ISBN: 8476157762.
• Capítulo 38: Membranas celulares.
• Capítulo 39: Transporte en membranas.
• Capítulo 40, 41 y 42: Hormonas.
• Capítulo 52 y 53: Sistemas contráctiles.
• Diaz Zagoya, J., Juarez Oropeya, M.A. Bioquímica. un enfoque básico aplicado a las ciencias de la vida. Edición 1.  2007. ISBN: 9701048180.
• Capítulo 7: Membranas biológicas.
• Capítulo 24: Hormonas.
• Capítulo 36: Transmisión sináptica.
• Capítulo 37: Hormonas esteroides.
• Roskoski, R. Jr. Bioquímica. McGraw-Hill Publishing. 1998. 1a. Edición. ISBN-10: 9701015665.
• Capítulo 19: Neurotransmisores
• Capítulo 20: Hormonas
• Capítulo 22: Transporte en membranas
• Capítulo 23: Músculo
• Colleen, S., Marks, A. y Liebernam M A. Bioquímica Básica De Marks: Un Enfoque Clínico. Madrid: McGraw-Hill, Interamericana de España, 2006. ISBN:8448145291.
• Capítulo 43: Acción de las hormonas
• Capítulo 47: Músculo
• Capítulo 48: Sistema nervioso
• Lozano J. Bioquímica y biología molecular en ciencias de la salud. McGraw-Hill Interamericana de España S.L. ISBN: 8448606426.
• Capítulo 10: Membranas.
• Capítulo 32: Fenómenos contráctiles
• Capítulo 33: Neurotransmisores
• Díaz Zagoya, Juan C. Hicks Gómez, Juan José. Bioquímica. Interamericana. 1995. 2a edición. ISBN: 9682521009. 
• Parte IV: Endocrinología molecular. 
• Capítulo 9: Biomembranas y transporte de moléculas.
• Mathews, C.K. Bioquímica. McGraw-Hill Interamericana, 1998. ISBN:9788448602130.
• Capítulo 8: Proteínas en movimiento - Contractilidad y motilidad.
• Capítulo 10: Lípidos, membranas y transporte celular.
• Devlin, T.M. Bioquímica: Libro De Texto Con Aplicaciones Clínicas. Barcelona: Reverté, 1991. ISBN: 8429172033.
• Capítulo 5: Membranas biológicas.
• Capítulos 15 y 16: Hormonas
• Rawn J.D., Gasset Vega, M. et al. Bioquímica. McGraw Hill: Interamericana, 1989. ISBN: 9788476154267. 
• Sexta parte: Membranas, impulso nervioso y proteínas contráctiles.
• Hicks Gomez, J.J. Bioquímica. McGraw-Hill. 2001. ISBN: 9701028074.
• Capítulo 11: Biomembranas y fenómenos de transporte
• Capítulos 33, 34, 35 y 36: Hormonas
• Murray, R. K., Gómez, S. J. E., Murillo, Z. J. R., Arsof, S. I. N., Harper, H. A., & Gómez, S. J. E.  Bioquímica de Harper. México: El Manual Moderno. 2001. ISBN: 9684268572. 
• Capítulo 44.