Fisiología Integral: Sistemas Hormonales, Reproducción y Prácticas de Laboratorio

Fisiología Hormonal y Regulación Metabólica

Hormonas Proteicas y Derivadas de Aminoácidos

• Hormonas Proteicas: Se sintetizan en el Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) y se transportan en vesículas del Golgi. Son hidrosolubles y no atraviesan la membrana directamente. Sus receptores son transmembranales (tipo proteína G).
• Hormonas Derivadas de Aminoácidos:
  • Tiroxina (T4) y Triyodotironina (T3): Derivadas de la tirosina. Son hidrosolubles. La T3 se transporta unida a la TBG (Globulina Fijadora de Tiroxina). Sus receptores son intranucleares (ERT) y están relacionados con el metabolismo.
  • Dopamina, Adrenalina/Noradrenalina: Derivadas de la tirosina.
• Hormonas Esteroideas: Ejemplos: Cortisol y Aldosterona. Pierden un grupo hidroxilo. Requieren transportadores de hormonas esteroideas en sangre. Sus receptores son intracelulares, induciendo la síntesis de proteínas y resistencia al calor.

Hormonas Específicas y su Función

Hormona del Crecimiento (GH)

• No presenta tropismo.
• Secreción regulada por el núcleo arcuato.
• Disminuye la glucosa y aumenta los aminoácidos.
• Aumenta en la pubertad.
• No presenta ritmo REM.
• Induce gluconeogénesis y glucogenólisis, con efecto diabetógeno.

Prolactina (PRL)

• No es una hormona inhibidora.
• Estimulada por la succión.

Hormona Antidiurética (ADH) o Vasopresina

• Producida en el núcleo supraóptico del hipotálamo.
• Estimulada por la osmolaridad y disminuida por la presión arterial.
• Función: Reabsorción de H2O, vasoconstricción y estimulación de la sed.
• Es una hormona peptídica.

Oxitocina (OX)

• Producida en el núcleo paraventricular del hipotálamo.
• Estimulada por la succión y el olor.
• Aumenta la contractilidad uterina.
• El cortisol fetal inicia el parto, disminuyendo la progesterona y las prostaglandinas.

Glándula Tiroides

• Células Foliculares: Producen T3 y T4. Presentan tropismo.
• Células Parafoliculares (C): Producen Calcitonina.
• La T3 y la TBG están relacionadas.
• Los receptores son de tipo proteína G.
• Síntesis de Hormonas Tiroideas:
  1. El yodo (I) entra al folículo tiroideo (75% del yodo corporal está en la tiroides, 35% en hematopoyesis, mama, etc.).
  2. El yodo entra al folículo a través del transportador NIS (Simportador de Yodo-Sodio) y se concentra en el coloide mediante la Pendrina.
  3. Oxidación del Yodo: El yodo inorgánico es oxidado por la TPO (Tiroperoxidasa).
  4. Organificación: El yodo se une a residuos de tirosina en la tiroglobulina, formando MIT (Monoyodotirosina) y DIT (Diyodotirosina), catalizado por la TPO.
  5. Acoplamiento: MIT y DIT se acoplan para formar T3 y T4, también catalizado por la TPO.
  6. Síntesis de Proteínas: Las hormonas se almacenan en la tiroglobulina y se liberan por proteólisis.

Páncreas Endocrino

• Células Beta (β): Producen Insulina, que es hipoglucemiante.
• Células Alfa (α): Producen Glucagón, que es hiperglucemiante. Se libera cuando hay poca glucosa.

Regulación del Calcio (Ca)

El control del calcio se realiza principalmente por la Hormona Paratiroidea (PTH), la Calcitonina y el 1,25-dihidroxicolecalciferol (Vitamina D activa).

Hormona Paratiroidea (PTH)

• Las células principales liberan PTH cuando los niveles de calcio son bajos.
• Aumenta el calcio extracelular.
• Sus receptores son de tipo proteína G.
• Efectos:
  • Hueso: Aumenta la reabsorción ósea y la actividad de los osteoclastos (rotura de hueso).
  • Intestino: Aumenta la reabsorción intestinal de calcio.
  • Riñón: Reabsorbe calcio.

Calcitonina

• Disminuye el calcio en sangre.
• Producida por las células parafoliculares de la tiroides.
• Efectos:
  • Estimula a los osteoblastos para depositar calcio en el hueso.
  • Desactiva los osteoclastos.
  • Aumenta la excreción de calcio por la orina (no hay reabsorción renal ni intestinal).

Vitamina D (VD)

• El Colecalciferol (Vitamina D3) se activa en el hígado y luego en el riñón para formar Calcitriol (1,25-dihidroxicolecalciferol).
• Se une en sangre a la Transcalciferrina.
• Aumenta los niveles de calcio.

Respuesta al Estrés

• Corto Plazo: Hiperglucemia, liberación de tirosina y catecolaminas. Vasodilatación en músculos, corazón e hígado. Vasoconstricción en el sistema digestivo, mucosas y piel.
• Medio Plazo: Hiperglucemia por corticoides.
• Largo Plazo: Hipoglucemia, afectación de la capacidad reproductiva.

Glándula Adrenal

Corteza Adrenal

• Capa Glomerular (Zona Glomerulosa): Produce Mineralocorticoides, principalmente Aldosterona.
  • Regula el sodio (Na) y el potasio (K).
  • Estimulada por la Angiotensina II (AG II).
  • Síntesis: Colesterol → Pregnenolona (por desmolasa) → Progesterona → 11-Desoxicorticosterona → Corticosterona → Aldosterona (por Aldosterona Sintasa).
  • Regulación de Aldosterona: Se forma por hiperpotasemia (hiperK), Angiotensina II y ACTH.
  • Función: Reabsorbe sodio y elimina potasio.
• Capa Fascicular (Zona Fasciculata): Produce Glucocorticoides, principalmente Cortisol.
  • Regula la glucosa en situaciones de estrés e inflamación.
  • Es un inmunosupresor.
  • Síntesis: Colesterol → Pregnenolona → Cortisol.
  • Efectos: Hiperglucemiante (por glucogenólisis), diabetógeno (por gluconeogénesis), proteólisis, vasoconstricción.
  • El exceso de cortisol puede causar Síndrome de Cushing.
• Capa Reticular (Zona Reticularis): Produce Hormonas Sexuales, como la Testosterona.

Fisiología Reproductiva Masculina

Testículo

• Función Endocrina (EN): Producción de Andrógenos (ej. Testosterona).
• Función Exocrina (EX): Producción de Espermatozoides.
• Estructura:
  • Túnica Vaginal y Albugínea: Capas protectoras.
  • Cordón Espermático: Contiene vasos sanguíneos, nervios y el músculo cremáster (músculo liso), que controla la temperatura testicular.

Túbulo Seminífero

• Es el lugar de formación de la masa interna de espermatozoides.
• Contiene Espermatogonias y Células de Sertoli.

Tejido Intersticial

• Contiene las Células de Leydig, que producen Testosterona.

Vías Espermáticas

• Epidídimo: Dividido en cabeza, cuerpo y cola. Funciones: transporte, maduración y adquisición de motilidad de los espermatozoides.
• Conducto Deferente: Conecta el epidídimo con la uretra, pasando por la ampolla.

Glándulas Accesorias

• Glándulas Vesiculares (Vesículas Seminales): Producen sorbitol, regulan el pH y aportan energía.
• Próstata: Aporta iones.
• Glándulas Bulbouretrales (Cowper): Limpian y regulan el pH de la uretra.

Espermatogénesis

Proceso que ocurre en el túbulo seminífero.

• Espermatocitogénesis: Formación de espermatocitos. Regulada por FSH (Hormona Folículo Estimulante) y Testosterona.
• Espermiogénesis: Transformación de espermátidas en espermatozoides maduros. Ocurre en las células de Sertoli y es dependiente de la testosterona.
  • El núcleo forma la cabeza.
  • El citoplasma forma el tracto (cola).

Regulación Hormonal

• Células de Leydig: Poseen receptores para LH (Hormona Luteinizante) y producen testosterona.
• Células de Sertoli: Poseen receptores para testosterona y FSH. No forman testosterona, la utilizan. Producen Proteína Fijadora de Andrógenos (PFA).
• La testosterona puede aromatizarse para formar Estradiol.

Fisiología Reproductiva Femenina

Ovario y Folículos

• El ovario puede ser bipartido (yegua) o doble (roedor).
• Folículo Primordial: Compuesto por un Ovocito I y células epiteliales.

Ovogénesis

Proceso de formación del ovocito.

• Etapa Fetal: El ovocito I se encuentra en profase I (diploide).
• Nacimiento: El ovocito I permanece en profase I de la meiosis I.
• Prepubertad: El ovocito I en profase I de la meiosis I sufre atresia folicular.
• Ovulación: El ovocito I termina la meiosis I y se detiene en metafase II de la meiosis II.

Desarrollo Folicular

• Folículo Secundario: Compuesto por células epiteliales, células de la granulosa y la Zona Pelúcida.
• Folículo Antral: Las células epiteliales y de la granulosa forman un antro con líquido folicular.
• Folículo de Graaf (Maduro): Mide aproximadamente 2 mm. Contiene el Complejo Ovocito-Cúmulo (COC) (ovocito + células de la granulosa). Sintetiza estrógenos.
• Folículo Preovulatorio: Acumula mucho líquido. La descarga de LH (Hormona Luteinizante) inicia la ovulación. La LH actúa en la teca interna para formar Androstenediona.

Ciclo Reproductivo

• Crecimiento Folicular: Ocurre durante el proestro y el estro. Depende de la GnRH (Hormona Liberadora de Gonadotropinas) para el reclutamiento, selección y dominancia folicular.
• Celo:
  • Ciclo Estral: El estro es el período de receptividad sexual.
  • Ciclo Menstrual: Caracterizado por la menstruación.
• Ovulación: Liberación del ovocito, el complejo ovocito-cúmulo y el líquido folicular debido a la descarga de LH.
• Formación del Cuerpo Lúteo: Si hay gestación, el cuerpo lúteo persiste hasta el parto. Ocurre en el metaestro y diestro, manteniendo las condiciones embrionarias.
• Luteólisis: Si no hay fecundación, el cuerpo lúteo involuciona por acción de la Prostaglandina F2α.

Ciclos Reproductivos en Especies Específicas

• Yegua: Ciclo de 22 días, monovular, ovulación espontánea. Gestación: 336 días.
• Vaca: Ciclo de 21 días, mono o doble ovular, ovulación espontánea. Gestación: 270 días.
• Cerda: Ciclo de 21 días, poliovular. Gestación: 115 días.
• Oveja y Cabra: Gestación: 150 días.
• Perra: Monoéstrica.
• Gata: Poliéstrica, ovulación inducida.

Fecundación

• Capacitación Espermática: Proceso por el cual el espermatozoide adquiere la capacidad de fecundar.
  • Libera Hialuronidasa (para atravesar la corona radiada).
  • Libera Acrosina (para atravesar la zona pelúcida).
  • Sufre la Reacción Acrosómica, perdiendo el acrosoma.
• Pasos de la Fecundación:
  1. El espermatozoide penetra la zona pelúcida y contacta la membrana vitelina del ovocito en la región ecuatorial.
  2. Entra al espacio perivitelino.
  3. La membrana vitelina se fusiona con la membrana del espermatozoide (el espermatozoide entra al citoplasma del ovocito).
  4. El ovocito completa la meiosis II y forma el óvulo.
  5. Formación de los pronúcleos (masculino y femenino).
  6. Fusión de los pronúcleos (Singamia) y formación del Cigoto.

Periodo Pre-Implantación

• Crecimiento del cigoto dentro de la zona pelúcida.
• Se produce la Segmentación (Cleavage), aumentando el número de células sin aumentar el volumen total.
• Formación de la Mórula y el Blastocisto.
• El Trofoblasto es la capa externa del blastocisto que se une al endometrio en las fases de contacto y adhesión.

Prácticas de Laboratorio en Fisiología

Análisis de Muestras Biológicas

Proteínas Plasmáticas y Hemoglobina

• Proteínas Plasmáticas: Incluyen Albúmina, Fibrinógeno (termolábil) y Globulinas. Se miden con refractómetro.
• Hemoglobina (Hb): Se mide con espectrofotometría.

Urianálisis (Análisis de Orina)

• Olor: Amoniaco (NH3) puede indicar bacterias. Olor dulce o a mentol puede indicar cetonuria.
• Densidad:
  • Perro: 1.015 - 1.045.
  • Gato: 1.035 - 1.060.
  • Hipostenuria: Densidad inferior a 1.008.
• Glucosa: Normalmente ausente.
• Cuerpos Cetónicos: Presentes en diabetes.
• pH:
  • Alcalino: Común en herbívoros.
  • Cristales en Orina Alcalina: Estruvita (forma de ataúd), Fosfato Cálcico (roseta), Urato Amónico.
  • Cristales en Orina Ácida: Ácido Úrico (normal en dálmatas), Oxalato Cálcico (forma de sobre o reloj de arena).

Técnicas Inmunológicas

ELISA (Ensayo por Inmunoabsorción Ligado a Enzimas)

• Detecta un antígeno natural con alta afinidad por un anticuerpo.
• Reacciona con H2O2 (peróxido de hidrógeno) para producir color.
• Interpretación de Color (ej. Progesterona):
  • Más color (azul fuerte): Indica más progesterona (ej. en ovulación).
  • Menos color (blanco): Indica poca progesterona (ej. antes de la ovulación).

RIA (Radioinmunoensayo)

• Utiliza un antígeno marcado con un isótopo radioactivo.
• Cuantifica la radioactividad (ej. I-125 con contador gamma, H-3 con centelleo).
• Principio: Si hay poco antígeno problema, más antígeno conjugado se unirá y habrá más color/radioactividad. Si hay mucho antígeno problema, menos antígeno conjugado se unirá y habrá menos color/radioactividad.

Análisis de Semen

• Motilidad en Masa: Evalúa el porcentaje de espermatozoides vivos y muertos con movilidad. Se observa a 10x.
• Motilidad Individual: Evalúa la calidad del movimiento de los espermatozoides. Se observa a 40x.

Otras Técnicas

• Aspiración Folicular: Técnica para obtener ovocitos de folículos ováricos.

Instrumental y Procedimientos Básicos

Microscopio

• Partes:
  • Pie: En forma de "Y".
  • Brazo: En forma de "C", anclado a la platina.
  • Macrométrico: Tornillo de enfoque grueso.
  • Micrométrico: Tornillo de enfoque fino (vertical).
  • Revólver: Contiene los objetivos.
  • Condensador: Concentra la luz. Al alejarlo, disminuye el aumento; al acercarlo, aumenta el aumento.
  • Diafragma: Regula la cantidad de luz.

Toma de Muestras Sanguíneas

• Agujas:
  • Aguja pequeña: Riesgo de hemólisis.
  • Aguja grande: Riesgo de hematoma.
• Anticoagulantes:
  • EDTA (tubo morado): Quelante de calcio, usado para hemogramas.
  • Heparina: Se une a la antitrombina III.
  • Citrato/Nitrato: Quelante de calcio, usado para pruebas de coagulación.
• Suero: Es sangre sin anticoagulante.

Componentes de la Sangre Centrifugada

• Hematíes: Al fondo.
• Capa Leucocitaria (Buffy Coat): Encima de los hematíes (contiene leucocitos y plaquetas).
• Plasma: Arriba.

Recuento Celular

• Hematocrito:
  • Falsamente Disminuido: Por dilución o hemólisis.
  • Falsamente Aumentado: Por compresión vascular o temperatura ambiente elevada.
• Recuento de Glóbulos Rojos (Eritrocitos):
  • Se usa la pipeta de Hayem.
  • Marca 0.5 (sangre) y 101 (líquido de dilución). Dilución 1:200.
  • Fórmula: Número de células / 80 cuadrículas.
  • Factores de Corrección: Dilución (200), Superficie (400), Altura (16).
• Recuento de Glóbulos Blancos (Leucocitos):
  • Se usa la pipeta de Turk.
  • Marca 0.5 (sangre) y 11 (líquido de dilución). Dilución 1:20.
  • Marca 1 (sangre) y 11 (líquido de dilución). Dilución 1:10.
  • Factores de Corrección: 64 (cuadrículas), Dilución (20), Superficie (16), Altura (10).