Prof. Prof. SonjaSonja BuvinicBuvinic R.R.Laboratorio de Fisiología Celular del MúsculoLaboratorio de Fisiología Celular del Músculo

FONDAPFONDAP CEMC  Instituto de Ciencias BiomédicasCEMC  Instituto de Ciencias BiomédicasFONDAPFONDAP‐‐CEMC, Instituto de Ciencias BiomédicasCEMC, Instituto de Ciencias BiomédicasFacultad de Medicina, Universidad de ChileFacultad de Medicina, Universidad de Chile

sbuvinic@med.uchile.clsbuvinic@med.uchile.cl

HORMONASHORMONASHORMONASHORMONAS

• Mensajeros químicos ADISTANCIA.• Se liberan frente a estímulos determinados.• Secreción – Transporte sanguíneo – Acción sobre tejidos blanco.• Mantienen la homeostasis del medio interno.• Regulan crecimiento, metabolismo y reproducción.• Aumentan la capacidad para responder en forma aguda y crónica atensión física y psicológica.

Sistema EndocrinoSistema Endocrino• Conjunto de tejidos y órganos secretores dehormonashormonas.

• Estímulos:‐ Iones o nutrientes (ej: glucosa Ca2+)‐ Iones o nutrientes (ej: glucosa, Ca2+)‐ Neurotansmisores (ej: norepinefrina,dopamina, GABA)‐ Hormonas (ej: hormonasHormonas (ej: hormonashipotalámicas, CRH, TRH, GHRH)

• Estímulos regulan:g‐ Secreción hormonal‐ Síntesis de la hormona‐ Síntesis de proteínas que favorecen elp qtransporte plasmático de algunashormonas.‐ Niveles de expresión de los receptorespara la hormona en el tejido blanco.

Sistema endocrinoSistema endocrino es comandado principalmente es comandado principalmente por el eje hipotálamopor el eje hipotálamo‐‐hipófisishipófisispor el eje hipotálamopor el eje hipotálamo‐‐hipófisishipófisis

HIPOTÁLAMO:HIPOTÁLAMO:• Principal centro integradorneuroendocrino.• Sus neuronas tienen sensores de ritmoscircadianos, metabolismo (ej: glicemia),temperatura, stress, etc.• Libera neurotransmisores y hormonasque inducen liberación de hormonashipofisiarias.

ÓHIPÓFISIS:• Anterior (Adenohipófisis): secretahormona de crecimiento (GH),d i i (ACTH)adrenocorticotropina (ACTH),tirotropina (TSH), LH, FSH, prolactina.• Posterior (Neurohipófisis): Secreta

it i h tidi étioxitocina y hormona antidiurética(ADH).

Niveles Plasmáticos de Niveles Plasmáticos de  ‐‐Hormonas:Hormonas: Control por Control por ““FeedbackFeedback Negativo”Negativo”

Hipotálamo

ggCRH

‐Hipófisis

ACTH

Glándula Suprarrenal • Liberación de hormonas:

‐ Responde a ritmoscircadianos

Cortisol

Órgano Órgano 

circadianos‐ Es pulsátil (eso evita

desensibilización de susreceptores) Órgano 

blancoreceptores).

Reconocimiento de las hormonas extracelularesRECEPTORES (d fi i i óliocurre por RECEPTORES (de superficie, citosólicos o

nucleares)

Respuestas inmediatas(Ej: secreción hormonal,contracción muscular).

Respuestas a largo plazo.Involucran cambios en la expresióngénica (Ej: aumento de la síntesishormonal, proliferación,plasticidad muscular).

Concentración plasmática de una hormonadepende de:

1 Tasa de síntesis elocidad de liberación por la glánd la1. Tasa de síntesis y velocidad de liberación por la glándulaproductora.

2. Velocidad de captación por el tejido receptor.3. Velocidad de eliminación hepática y renal.

Acción de una hormona sobre sutejido blanco depende de:tejido blanco depende de:

1. La concentración sanguínea de la hormona.2. El número de receptores para la hormona en

la célula diana.3. La AFINIDAD, o “fuerza de unión” entre la3 a , o ue a de u ó e t e a

hormona y el receptor.

Cambios endocrinos inducidos por el ejercicio

Hormona de crecimiento (GH)Hormona de crecimiento (GH) Ejercicio Estrés agudo

Sueño profundo

Glándula secretora: Adenohipófisis

Efectos:

Hipotálamo

GHRHEfectos:‐ Crecimiento de los tejidos (fundamental en

crecimiento óseo ).‐ Síntesis de proteínas musculares. Hipófisis

GHRH

‐ Utilización de las grasas como reserva energética.‐ Inhibe captación de glucosa por las células (efecto

anti‐insulina); inhibe el metabolismo de los hidratos decarbono

Hipófisis

GHcarbono.

‐ Lipolisis en adipocitos y gluconeogénesis hepática(hiperglicemiante). Órgano blanco

Cambios con el ejercicio:‐ Aumenta a los pocos minutos de comenzado el ejercicio, y se

incrementa a medida que el ejercicio es más intenso. Se relaciona másincrementa a medida que el ejercicio es más intenso. Se relaciona máscon el pico de intensidad que con la duración del ejercicio.

‐ Se libera por factores nerviosos.‐ Hipertrofia muscular, crecimiento del esqueleto, proliferaciónp , q , p

celular: OJO CON DOPPING EN DEPORTISTAS DE FUERZA Y POTENCIA.‐ Ojo con tratamientos como “hormona de la juventud”

TirotropinaTirotropina(TSH(TSH) y hormonas tiroideas (T3) y hormonas tiroideas (T3‐‐T4)T4)Ritmos

Glándula secretora: Adenohipófisis / Tiroides

Ritmos circadianos LeptinaFrío

Efectos:‐ Perinatal: Desarrollo óseo y SNC.‐ Aumenta el metabolismo celular.

Hipotálamo

TRH‐ Calorigenesis.‐ Potencia los efectos ‐adrenérgicos de las

catecolaminas (adrenalina, noradrenalina) poraumento de sus receptores en los órganos blanco

Hipófisisaumento de sus receptores en los órganos blanco.

TSH

Cambios con el ejercicio:TSH T3 y T4 aumentan con el aumento de

Tiroides

‐ TSH, T3 y T4 aumentan con el aumento deejercicio.

OJO CON TRATAMIENTOS DE HORMONAS TIROIDEAS

T3, T4

ÓOJO CON TRATAMIENTOS DE HORMONAS TIROIDEASY ANFETAMINAS PARA REDUCCIÓN DE PESO.

Órganos blanco

Hormona Hormona AntidiuréticaAntidiurética (ADH, vasopresina)(ADH, vasopresina)

Glándula secretora: Neurohipófisis ↓Volumen plasmático

↑Osmolaridadl áti

Efectos:

‐ Reduce la cantidad de orina producida por

plasmático

Hipotálamo

plasmática

los riñones (aumenta reabsorción de agua en lostúbulos renales). ‐

Alta ingesta de líquido

Cambios con el ejercicio:

Hipófisis

q

Cambios con el ejercicio:‐ ADH aumenta a medida que aumenta la

intensidad del ejercicio.ADH

Conserva los líquidos corporales , especialmenteen ejercicio en ambientes calurosos, cuando hayriesgo de deshidratación.

Órgano blanco

g

Hormonas Hormonas S lS l

Ejercicio Ritmos circadianos

Estrés

lSuprarrenalesSuprarrenalesHipotálamo

circadianosHipoglicemia

CRH

Hipófisis

ACTHEstímulos nerviosos

K+ plasmáticoAngiotensina II

ACTH

Glándula S lSuprarrenal

Catecolaminas AldosteronaCortisolCatecolaminas(Adrenalina, NA)

AldosteronaCortisol

Órganos blanco

Estímulos  AdrenalinaAdrenalina: : hormona de hormona de Estímulos nerviosos enfrentamiento o escape enfrentamiento o escape 

(“(“fightfight oror flightflight”)”)Glándula 

Suprarrenal

(( fightfight oror flightflight ))

Catecolaminas(Adrenalina, NA)

1 ↑Frecuencia y contractilidad cardiaca1. ↑Frecuencia y contractilidad cardiaca2. ↑ Broncodilatación3. ↑ Aporte de sangre a los músculos y ↓

irrigación visceral

Cambios con el ejercicio:‐ Aumentan gradualmente a medida

que aumenta la intensidad y la duración4. Antagoniza respuesta de insulina

(↓Captación de glucosa por las células,moviliza reservas energéticas mediantemetabolización de lípidos y glicógeno)

que aumenta la intensidad y la duracióndel ejercicio.Primero se utilizan las reservas de glicógeno paragenerar glucosa. Luego se recurre a lametabolización de lípidos y glicógeno)

5. ↑ Glicemia (glucosa plasmática)6. ↑ Sudoración

metabolización de lípidos (lipólisis) ygluconeogénesis.

↓ Na+ o ↑K+  AldosteronaAldosterona↓Volumen  ↓ Na+ o ↑K+ plasmáticos

↓Volumen sanguíneo

Activación de sistema Renina‐Angiotensina (RIÑÓN)

Angiotensina II

Glándula 

g

Suprarrenal

AldosteronaCambios con el ejercicio:

‐ Adrenalina liberada en el ejercicio

1. ↑Reabsorción de Na+ y Agua en lostúb l l

contrae la vasculatura renal. Reducción delflujo renal activa sistema renina‐angiotensina y se induce la secreción de

túbulos renales.2. ↑Excreción renal de K+3. Aumenta el volumen sanguíneo y la

presión arterial.

aldosterona.‐ Aldosterona aumenta

progresivamente con la intensidad delpejercicio y evita la deshidratación porretención de Na+ y agua.

Ejercicio Ritmos circadianos

Estrés

HipoglicemiaCortisolCortisol

Hipotálamo

CRH

p g

Catecolaminas: Efectos inmediatos,

Hipófisis

CRH Catecolaminas: Efectos inmediatos,agudos.Cortisol: Efectos a largo plazo.

Hipófisis

ACTH

Glándula Suprarrenal

Cambios con el ejercicio:‐ Cortisol aumenta cuando aumenta la

intensidad del ejercicio. Aumenta en

Cortisol

intensidad del ejercicio. Aumenta enejercicios prolongados (maratón, ciclismode larga duración)

1. Degradación de proteínas musculares y liberación de aminoácidos al plasma.2. Gluconeogénesis hepática (síntesis de glucosa a partir de glicerol o aminoácidos)3 Antagoniza respuesta de insulina (↓Captación de glucosa por las células moviliza reservas3. Antagoniza respuesta de insulina (↓Captación de glucosa por las células, moviliza reservas

energéticas mediante metabolización de lípidos y glicógeno). Es HIPERGLICEMIANTE.4. Sensibiliza respuesta a catecolaminas, por aumento de sus receptores en los órganos blanco.

Hormonas SexualesHormonas SexualesHipotálamo

GnRH

Cambios con el ejercicio:‐ Testosterona aumenta con

entrenamiento de fuerza o entrenamiento

Hipófisis

GnRH aeróbico moderado. Disminuye conejercicios aeróbicos intensos y de largaduración.

Hipófisis

LH, FSH

‐ Estrógenos y progesterona tambiénaumentan con ejercicio, pero son muydependientes de la fase del ciclo menstrual.

Ovarios Testículos

Estrógeno, Progesterona

Testosterona

1. Control del ciclo menstrual.2. Caracteres sexuales secundarios.

1. Caracteres sexuales secundarios.2. Disminución de grasa corporal.2. Caracteres sexuales secundarios.

3. Aumento de depósitos de grasa.2. Disminución de grasa corporal.3. Aumenta glóbulos rojos.4. Hipertrofia muscular.

Hormonas PancreáticasHormonas PancreáticasAyuno, ejercicioAyuno, ejercicio

Ingesta

HipoglicemiaHiperglicemia

Células Células  ‐ ‐

Insulina Glucagón

↑ Captación de glucosa por las células↑ Síntesis de Glucógeno (reserva)↑ Lipogénesis en adipocitos

↓ Captación de glucosa por las células↑ Glucogenolisis↑ Lipolisis↑ Lipogénesis en adipocitos

↑ Síntesis de proteínas en el músculo.↓ Glicemia (HIPOGLICEMIANTE)

↑ Lipolisis↑ Glicemia (HIPERGLICEMIANTE)

“Hormona de la abundancia”, tiende aalmacenar reservas energéticas.

Tiende a utilizar las reservasenergéticas.

Ingesta Ejercicio

Catecolaminas liberadas durante el ejercicio,↓liberación de insulina desde el páncreas.

↓ Insulina↑ Catecolaminas↑ Glucagón

Factores HIPERGLICEMIANTES ↑ Glucagón

↑ Hormona de crecimiento↑ Cortisol

durante el ejercicio

TIPO I (“Insuliodependiente”)• Destrucción de las células del páncreas y producción

DiabetesDiabetesdeficiente de insulina.• Generalmente es untrastorno genético.DiabetesDiabetes

Hiperglicemia por fallaen la secreción o acciónd l i li

• Tratamiento: inyeccionesde insulina exógena.

TIPO IIde la insulina. TIPO II• Secreción de insulina normal• “Resistencia a la insulina”: tejidos dejan de responder a insulina(falla a nivel de receptores o vías de transducción de la señal)(falla a nivel de receptores o vías de transducción de la señal).• Favorecida por sobrepeso y sedentarismo.• Tratamiento: Cambio de dieta, ejercicio.

Diabetes tipo I y Ejercicio: Diabetes tipo I y Ejercicio: Riesgo de shockRiesgo de shock hipoglicémicohipoglicémicoRiesgo de shock Riesgo de shock hipoglicémicohipoglicémico

• Durante el ejercicio, aumenta la captación de glucosa por los músculos (↓glucosaplasmática).

• En pacientes diabéticos tipo I, que está siendo inyectados con insulina, el efecto delj i i l f t hi li i t d l i li ó d SHOCKejercicio se agrega al efecto hipoglicemiante de la insulina exógena y se produce SHOCKHIPOGLICÉMICO:

Temblores taquicardia sudoración (porque aumenta adrenalina para tratar de‐ Temblores, taquicardia, sudoración (porque aumenta adrenalina para tratar desubir la glicemia)

‐ Divagaciones, confusión y finalmente inconsciencia (falta de glucosa en el SNC)

Recomendaciones para Diabeticos Tipo I al realizarRecomendaciones para Diabeticos Tipo I al realizarejercicio:

• Ingerir 15‐30g de hidratos de carbono por cada 30 min de ejerciciointenso.• Consumir una dosis de hidratos de carbono post‐ejercicio.p j• Disminuir la dosis de insulina inyectada.• Evitar ejercicios al final de la tarde (porque la falta de ingesta durante lanoche aumenta la hipoglicemia)noche aumenta la hipoglicemia).

Beneficios del ejercicio en Diabéticos tipo II (resistentes aj p (insulina):

• Una sesión de ejercicio agudo reduce significativamente la glicemia del• Una sesión de ejercicio agudo reduce significativamente la glicemia delpaciente, debido a que:

‐ Ejercicio estimula captación de glucosa por el músculo,i d di t d i liindependiente de insulina.

‐ Ejercicio sensibiliza al músculo y los demás tejidos a la acciónposterior de la insulina. (REVIERTE RESISTENCIA A LA INSULINA)

• Ejercicio mejora la forma física, la presión arterial, el control del peso yel perfil de lípidos sanguíneos.p p g• Disminuye la ansiedad y mejora la autoestima y la calidad de vida.

Niveles hormonales basales & Niveles hormonales basales & entrenamiento de resistenciaentrenamiento de resistenciaentrenamiento de resistenciaentrenamiento de resistencia

El entrenamiento de resistencia generalmente disminuyela magnitud de la respuesta hormonal (RESPUESTAADAPTATIVA) => Un ejercicio de la misma intensidad,produce una respuesta hormonal menor en personast dentrenadas.

Variaciones de catecolaminasplasmáticas tras un ejercicio deplasmáticas tras un ejercicio de5min (243W, varones) a distintassemanas de entrenamiento.Esta adaptación evita la taquicardiaEsta adaptación evita la taquicardiay disminuye la presión arterialdurante el ejercicio intenso.

Niveles hormonales basales & entrenamiento Niveles hormonales basales & entrenamiento de fuerzade fuerzade fuerzade fuerza

• Las principales hormonas que participan en la adaptación al entrenamiento deLas principales hormonas que participan en la adaptación al entrenamiento defuerza son TESTOSTERONA y HORMONA DE CRECIMIENTO.

• Principal efecto de testosterona: aumentar liberación de hormona depcrecimiento (mucho más que efecto anabólico directo sobre el músculo).

• Entrenamiento de fuerza aumenta la frecuencia y la amplitud de la secreción dey ptestosterona y hormona de crecimiento => Efectos hipertróficos musculares.

En resumen, cambios hormonales durante el En resumen, cambios hormonales durante el ejercicio pretenden:ejercicio pretenden:ejercicio pretenden:ejercicio pretenden:

1. Controlar la glicemia y asegurar el aporte energéticoa SNC y músculos.↑ hormonas hiperglicemiantes: Adrenalina, Glucagón, GH, cortisol.↓ hormonas hipoglicemiantes: insulina

2 Mejorar parámetros cardiovasculares y respiratorios2. Mejorar parámetros cardiovasculares y respiratorios.Principalmente por aumento de secreción de catecolaminas (adrenalina,NA) y sensibilización a su acción por GH y cortisol.

3. Aumentar la masa muscular.↑ GH y testosterona.

4 Regular le retención de agua y electrolitos para4. Regular le retención de agua y electrolitos paraprevenir deshidratación.↑ Vasopresina (ADH) y sistema renina‐angiotensina‐aldosterona.