Regulacion_hipotalamica_de_las_funciones_hormonales.pdf

Regulación hipotalámica
de las funciones
hormonales
OBJETIVOS
Después de revisar este capítulo, el lector será capaz de:
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Describir las conexiones anatómicas entre el hipotálamo y la hipófisis, así como la importancia
funcional de cada conexión.
Señalar los factores que controlan la ingestión de agua y la manera en que ejercen sus efectos.
Describir la síntesis, el procesamiento, el almacenamiento y la secreción de las hormonas de
la adenohipófisis (hipófisis posterior).
Comentar los efectos de la vasopresina, los receptores en los que actúa y cómo es regulada
la secreción de dicha sustancia.
Comentar los efectos de la oxitocina, los receptores en los que actúa y cómo es regulada la
secreción de dicha sustancia.
Señalar las hormonas hipofisiotrópicas y los efectos que ejerce cada una en la función de la
adenohipófisis.
Mencionar los mecanismos que hacen posible la generación y la pérdida de calor del cuerpo,
y comentar las diferencias de temperatura en hipotálamo, recto, cavidad oral y piel.
Describir los mecanismos termorreguladores, y cómo quedan integrados bajo el control
hipotalámico para conservar la temperatura corporal normal.
Señalar los mecanismos fisiopatológicos de la fiebre.
INTRODUCCIÓN
El hipotálamo integra muchos de los mecanismos autonómicos
complejos que conservan la constancia química y la temperatura
del medio interno. El órgano mencionado también actúa con el
HIPOTÁLAMO:
CONSIDERACIONES
ANATÓMICAS
El hipotálamo (fig. 18-1) es la zona del extremo anterior del
diencéfalo que se halla debajo del surco hipotalámico y por delante
de los núcleos interpedunculares. Este órgano está dividido
en núcleos y áreas nucleares.
C A P Í T U L O
18
sistema límbico de manera unitaria, para regular el comportamiento
emocional e instintivo.
CONEXIONES AFERENTES
Y EFERENTES DEL HIPOTÁLAMO
Casi todas las principales vías aferentes y eferentes que llegan y
salen del hipotálamo son amielínicas. Muchas lo conectan con
el sistema límbico. Hay conexiones importantes entre el hipotálamo
y algunos núcleos en el techo del mesencéfalo, la protuberancia
y el rombencéfalo.
Las neuronas que secretan noradrenalina tienen su pericarion
en el rombencéfalo y terminan en puntos diferentes
en el hipotálamo (fig. 15-5). Las neuronas paraventriculares,
273

274 SECCIÓN III Neurofi siología central y periférica
Área hipotalámica dorsal
Núcleo paraventricular
Área hipotalámica anterior
Área preóptica
Núcleo supraóptico
Núcleo supraquiasmático
Núcleo arqueado
Quiasma óptico
Eminencia media
Arteria hipofisaria superior
Vaso porta hipofisario
Lóbulo anterior
que probablemente secretan oxitocina y vasopresina, a su vez
envían prolongaciones al rombencéfalo y la médula espinal. Las
que secretan adrenalina tienen su pericarion en el rombencéfalo
y terminan en la porción ventral del hipotálamo.
Un sistema intrahipotalámico de neuronas secretoras de dopamina
tienen su pericarion en el núcleo arqueado y terminan
en los capilares (o cerca de ellos) que forman los vasos porta en
la eminencia media. Las neuronas secretoras de serotonina envían
proyecciones al hipotálamo desde los núcleos del rafe.
RELACIONES DE LA HIPÓFISIS
Hipófisis
Hay conexiones nerviosas entre el hipotálamo y el lóbulo posterior
de la hipófisis (neurohipófisis), así como vasos que conectan
el hipotálamo y la adenohipófisis. En el desarrollo embrionario,
la neurohipófisis nace en la forma de una evaginación del piso
del tercer ventrículo. En su mayor parte, está compuesta por las
terminaciones de axones que nacen del pericarion de neuronas
en los núcleos supraóptico y paraventriculares, y de allí pasan a
la neurohipófisis (fig. 18-2), a través del fascículo hipotalamohipofisario.
Gran parte de las fibras supraópticas terminan en la
propia neurohipófisis, en tanto algunas de las paraventriculares
lo hacen en la eminencia media. En el embrión, los lóbulos anterior
e intermedio de la hipófisis nacen de la bolsa de Rathke,
que es una evaginación del techo de la faringe (fig. 24-1). Las
fibras simpáticas llegan a la adenohipófisis desde su cápsula y,
las parasimpáticas, desde los nervios petrosos, pero sólo algunas
fibras (tal vez ninguna) llegan a ella, del hipotálamo. Sin embargo,
los vasos hipofisarios porta forman un vínculo directo entre
el hipotálamo y la adenohipófisis. Ramillas provenientes de las
arterias carótidas y del circuito de Willis forman una red de capilares
fenestrados llamados el plexo primario en la cara ventral
Plexo
primario
Lóbulo
posterior
Núcleo hipotalámico posterior
Núcleo dorsomedial
Núcleo ventromedial
Núcleo premamilar
Núcleo mamilar medial
Núcleo mamilar lateral
Cuerpo mamilar
FIGURA 18-1 Hipotálamo del ser humano. Se ha sobreañadido un esquema de los vasos hipofisarios porta.
Núcleos
arqueados
y otros más
OC
AL
Hormonas
de la adenohipófisis
Núcleos supraóptico
y paraventricular
FIGURA 18-2 Secreción de hormonas hipotalámicas. Las hormonas
de la neurohipófisis (lóbulo posterior [PL]) son liberadas en la
circulación general desde las terminaciones de neuronas supraópticas y
paraventriculares, en tanto las hormonas hipofisiotrópicas terminan en
la circulación hipofisaria porta desde las terminaciones de neuronas en el
núcleo arqueado y otras zonas del hipotálamo. AL, lóbulo anterior (adenohipófisis);
MB, cuerpos mamilares; OC, quiasma óptico.
PL
MB
Hormonas de
la neurohipófisis
del hipotálamo (fig. 18-1). Las asas capilares también penetran
en la eminencia media. Los capilares vacían su contenido en los
vasos sinusoidales porta hipofisarios que llevan sangre a través
del infundíbulo a los capilares de la adenohipófisis; el sistema

anterior comienza y concluye en capilares sin contacto alguno
con el corazón, y, por ello, constituye un sistema porta verdadero.
En pájaros y algunos mamíferos, incluidos los seres humanos, no
existe otra red arterial de la adenohipófisis, salvo vasos capsulares
y conexiones anastomósicas desde los capilares de la neurohipófisis.
Por lo general, se define la eminencia media como la zona
de la porción ventral del hipotálamo, de la cual nacen los vasos
porta; ella está fuera de la barrera hematoencefálica (cap. 34).
FUNCIÓN HIPOTALÁMICA
Las principales funciones del hipotálamo se resumen en el cuadro
18-1. Algunas de ellas son netamente reflejos viscerales, y
CUADRO 18-1 Resumen de los principales mecanismos reguladores del hipotálamo
CAPÍTULO 18 Regulación hipotalámica de las funciones hormonales 275
otras comprenden reacciones conductuales y emocionales complejas;
sin embargo, todas ellas representan una respuesta particular
a un estímulo característico. Es importante recordar lo
anterior cuando se estudie la función hipotalámica.
RELACIÓN CON LA FUNCIÓN DEL SISTEMA
AUTÓNOMO
Hace años, Sherrington llamó al hipotálamo “la glándula maestra
del sistema nervioso autónomo”. La estimulación de dicho
órgano origina respuestas de tipo autonómico, pero al parecer
no interviene en la regulación de las funciones viscerales por sí
mismas. Más bien, las respuestas de dicho tipo desencadenadas
Función Aferentes provenientes de Áreas de integración
Regulación de la temperatura Termorreceptores en la piel, tejidos profundos, médula
espinal, hipotálamo y otras partes del encéfalo
Control neuroendocrino de:
Porción anterior del hipotálamo: reacción
al calor; porción posterior del hipotálamo:
reacción al frío
Catecolaminas Áreas límbicas vinculadas con la emoción Regiones dorsal y posterior del hipotálamo
Vasopresina Osmorreceptores, “receptores de volumen”, otros Núcleos supraóptico y paraventricular
Oxitocina Barorreceptores en glándulas mamarias, útero y genitales Núcleo supraóptico y paraventricular
Hormona estimulante de tiroides (TSH,
tirotropina) por medio de hormona
liberadora de tirotropina (TRH)
Hormona adrenocorticotrópica (ACTH)
y lipotropina β (β-LPH) por medio de
hormona liberadora de corticotropina
(CRH)
Hormonas estimulante de los folículos
(FSH) y luteinizante (LH) por medio de hormona
liberadora de gonadotropina (GnRH)
Prolactina a través de hormona inhibidora
de la prolactina (PIH) y la hormona
liberadora de prolactina (PRH)
Hormona del crecimiento por medio de
somatostatina y hormona liberadora de la
hormona del crecimiento (GHRH)
Comportamiento “apetitivo”
Termorreceptores en lactantes, quizás otros Núcleos paraventriculares y áreas vecinas
Sistema límbico (estímulos emocionales); formación
reticular (estímulos “sistémicos”), células hipotalámicas y
adenohipofisarias sensibles al valor de cortisol en sangre
circulante; núcleos supraquiasmáticos (ritmo diurno)
Células hipotalámicas sensibles a estrógenos, ojos,
barorreceptores en piel y genitales de especies con ovulación
refleja
Barorreceptores en glándulas mamarias; otros receptores
desconocidos
Núcleos paraventriculares
Área preóptica; otras áreas
Núcleo arqueado; otras áreas (el
hipotálamo inhibe la secreción)
Receptores desconocidos Núcleo periventricular, núcleo arqueado
Sed Osmorreceptores probablemente situados en el órgano
vasculoso de la lámina terminal; captación de angiotensina II
en el órgano subfornical
Hambre Células glucostáticas sensibles a la velocidad de utilización
de la glucosa; receptores de leptina; receptores de otros
polipéptidos
Zona laterosuperior del hipotálamo
Núcleos ventromedial, arqueado y
paraventricular; zona lateral del hipotálamo
Comportamiento sexual Células sensibles a estrógeno y andrógeno circulantes; otras Zona interior ventral del hipotálamo y,
además, en el varón, corteza piriforme
Reacciones de defensa (miedo, ira) Órganos de los sentidos y neocorteza; se desconocen las vías Difusas, en el sistema límbico y el
hipotálamo
Control de ritmos corporales Retina, a través de fibras retinohipotalámicas Núcleos supraquiasmáticos

276 SECCIÓN III Neurofi siología central y periférica
en el hipotálamo son parte de fenómenos más complejos, como
la alimentación, y de emociones, como la ira. Por ejemplo, la
estimulación de algunos puntos del hipotálamo, en particular
áreas laterales, origina descarga simpática difusa y mayor secreción
de la médula suprarrenal, que es la descarga simpática masiva
observada en animales expuestos a estrés (reacción de huida
o lucha; cap. 17).
Se ha planteado que áreas hipotalámicas separadas controlan
la secreción de adrenalina y noradrenalina. En algunas situaciones,
se advierte la secreción diferencial de una o de otra de las
dos catecolaminas de médula suprarrenal (cap. 22), pero son pequeños
los incrementos selectivos.
El peso corporal depende del equilibrio entre el ingreso energético
y la utilización de calorías. Surge obesidad cuando el primero
rebasa la segunda. El hipotálamo y las partes vinculadas
del encéfalo intervienen de manera decisiva en la regulación de
la ingestión de alimentos. La obesidad se expone en detalle en el
capítulo 27 y, en el capítulo 21, se comenta la relación entre ella
y la diabetes mellitus.
En el capítulo 15, se describe la regulación de los ritmos de
sueño y circadianos por parte del hipotálamo.
SED
Otro mecanismo de apetencia regulado por el hipotálamo es la
sed. El consumo de líquidos es regulado por la osmolalidad plasmática
y por el volumen del líquido extracelular (ECF), de modo
muy similar a como ocurre con la secreción de vasopresina. La
ingestión de agua aumenta cuando se intensifica la tensión osmótica
efectiva del plasma (fig. 18-3), por disminución del volumen
de líquido extracelular y por factores psicológicos y de otro
tipo. La osmolalidad actúa a través de osmorreceptores, receptores
que perciben la osmolalidad de los líquidos corporales y los
cuales se encuentran en la zona anterior del hipotálamo.
Intensidad de la sed
10
8
6
4
2
0
280 300 320
Osmolalidad del plasma (mosm/kg)
FIGURA 18-3 Relación de la osmolalidad plasmática con la sed
en adultos sanos durante el goteo intravenoso de solución salina
hipertónica. La intensidad de la sed se mide en una escala analógica
especial. (Con autorización de Thopmson CJ et al: The osmotic thresholds for thirst
and vasopressin release are similar in healthy humans. Clin Sci Lond 1986;71:651.)
Hipertonicidad
Osmorreceptores
Sed
Hipovolemia
Barorreceptores
Angiotensina II
Hipotálamo
FIGURA 18-4 Esquema del mecanismo por el cual los cambios
en la osmolalidad plasmática y los que ocurren en el volumen del
líquido extracelular influyen en la sed por vías separadas.
Los decrementos del volumen de líquido extracelular también
estimulan la aparición de sed por una vía independiente que media
tal fenómeno en reacción a la hiperosmolalidad plasmática
(fig. 18-4); por consiguiente, la hemorragia intensifica el consumo
de líquidos, incluso si no cambia la osmolalidad del plasma. El
efecto de la depresión del volumen del líquido extracelular en la
sed es mediado en parte por el sistema renina-angiotensina (cap.
39). La secreción de renina aumenta con la hipovolemia, con lo
cual se incrementa la concentración de angiotensina II circulante;
esta última actúa en el órgano subfornical, área receptora
especializada en el diencéfalo (fig. 34-7) para estimular las zonas
nerviosas vinculadas con la sed. Algunos datos sugieren que actúa
en el órgano vasculoso de la lámina terminal (OVLT). Las
zonas en cuestión son muy permeables y constituyen dos de los
órganos periventriculares fuera de la barrera hematoencefálica
(cap. 34). Sin embargo, algunos fármacos que bloquean la acción
de la angiotensina II, no anulan totalmente el fenómeno de la sed
en respuesta a la hipovolemia y, al parecer, también intervienen
los barorreceptores del corazón y los vasos sanguíneos.
La ingestión de líquidos aumenta durante el consumo de
alimentos (consumo prandial de líquido). Se ha dicho que tal
incremento es una respuesta aprendida o un hábito, aunque no
se ha investigado en detalle. Un factor sería el incremento de la
osmolalidad plasmática, que surge cuándo se absorben las sustancias
nutricias. Otro podría ser la acción de una o más hormonas
gastrointestinales en el hipotálamo.
Cuando queda anulada la sensación de sed, por daño directo
del diencéfalo o por depresión o alteración de la conciencia, las
personas ya no beben cantidades adecuadas de líquidos. Surge
deshidratación si no se emprenden las medidas adecuadas para
conservar el equilibrio hídrico. Si el sujeto consume gran cantidad
de proteínas, los productos de su metabolismo originan
diuresis osmótica (cap. 38) y son grandes las cantidades de agua
necesarias para conservar la hidratación. Muchos casos de hipernatremia
en realidad provienen de la deshidratación simple
en individuos con psicosis o enfermedad hipotalámica que no
incrementan su ingestión de agua o no pueden hacerlo cuando
es estimulado el mecanismo de la sed. Las lesiones de la arteria
comunicante anterior también aminoran la sed, porque algunas
ramas de ese vaso llevan sangre a las áreas hipotalámicas que
intervienen en dicha función vital.

OTROS FACTORES REGULADORES
DEL INGRESO DE AGUA
Otros factores definidos contribuyen a la regulación del ingreso
de agua. Entre ellos, son importantes los aspectos psicológicos y
sociales. La sequedad de la mucosa faríngea origina una sensación
de sed. Los pacientes sujetos a restricción de la ingestión de
líquidos a veces sienten gran alivio de su sed al chupar fragmentos
de hielo o un lienzo húmedo.
Animales en etapa de deshidratación, como perros, gatos, camellos
y especies de otro tipo, beben rápidamente la cantidad de agua
suficiente para compensar su déficit hídrico. Cesan de beber antes
de que se absorba el agua (mientras el plasma es aún hipertónico),
y por ello quizás intervenga algún tipo de “marcador” faríngeogastrointestinal.
Algunos datos sugieren que los seres humanos tal
vez posean un mecanismo similar, aunque no desarrollado.
CONTROL DE SECRECIÓN
DE LA NEUROHIPÓFISIS
VASOPRESINA Y OXITOCINA
En muchos mamíferos, las hormonas secretadas por la neurohipófisis
son la arginina vasopresina (AVP) y la oxitocina. En
los hipopótamos y muchos cerdos, la arginina en la molécula de
vasopresina es sustituida por lisina para formar lisina vasopresina.
La neurohipófisis de algunas especies de cerdos y marsupiales
contiene una mezcla de los dos tipos de vasopresinas. Las
hormonas de la neurohipófisis son nonapéptidos con un anillo
disulfuro en un extremo (fig. 18-5).
BIOSÍNTESIS, TRANSPORTE
INTRANEURONAL Y SECRECIÓN
Las hormonas de la neurohipófisis son sintetizadas en el pericarion
de neuronas magnocelulares en los núcleos supraóptico y paraventricular
y transportadas por los axones de dichas neuronas hasta
sus terminaciones en la neurohipófisis, en respuesta a la activi-
Acetilcolina
Nervios motores
a músculo de
fibra estriada
Acetilcolina Acetilcolina Acetilcolina
Noradrenalina
o
acetilcolina
Noradrenalina
Nervios motores
que van a músculo
de fibra lisa y miocardio
CAPÍTULO 18 Regulación hipotalámica de las funciones hormonales 277
Renina
Células
yuxtaglomelulares
S S
Cry-Try-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly-NH 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Arginina vasopresina
S S
Cys-Tyr-Ile-Gln-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly-NH 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Oxitocina
FIGURA 18-5 Arginina vasopresina y oxitocina. Cys, cistina; Tyr,
tirosina; Phe, fenilalanina; Gln, glicina; Asn, asparagina; Arg, arginina;
Leu, leucina; Pro, prolina; Ile, isoleucina.
dad eléctrica en esos puntos. Algunas de las neuronas elaboran
oxitocina y otras vasopresinas y, en los dos tipos de núcleos, se
identifican neuronas que contienen una y otras hormonas.
La oxitocina y la vasopresina son las típicas hormonas nerviosas,
es decir, hormonas que las neuronas secretan en la circulación;
el tipo mencionado de regulación nerviosa es comparado
con otros mecanismos reguladores en la figura 18-6. El término
neurosecreción fue acuñado originalmente para describir la secreción
de hormonas por parte de neuronas, pero es un término
un poco desorientador, porque parecería que todas las neuronas
secretan mensajeros químicos (cap. 7).
A semejanza de otras hormonas péptidas, las de las neurohipófisis
son sintetizadas como parte de moléculas precursoras
de mayor tamaño. La vasopresina y la oxitocina poseen una
neurofisina característica, con ellas asociada en los gránulos de
las neuronas que las secretan: la neurofisina I, en el caso de la
oxitocina y, la neurofisina II, en el de la vasopresina. Se pensaba
originalmente que las neurofisinas eran polipéptidos de fijación,
pero al parecer son simplemente partes de las moléculas
precursoras. La precursora de la arginina vasopresina, la prepropresofisina,
contiene una secuencia directriz de 19 residuos
aminoácidos, seguida de arginina vasopresina, neurofisina II y
un glucopéptido (fig. 18-7). La prepro-oxifisina, precursora de
Adrenalina,
noradrenalina
Médula
suprarrenal
Hormonas
liberadoras
e inhibidoras
Vasos
porta
ACTH, TSH, GH,
FSH, LH,
prolactina
Adenohipófisis Neurohipófisis
Vasopresina
Circulación
general
FIGURA 18-6 Mecanismos de control nervioso. En las dos situaciones de la mitad izquierda, los neurotransmisores actúan en las terminaciones
nerviosas en el músculo; en los dos esquemas del centro, los neurotransmisores regulan la secreción de glándulas endocrinas y, en los dos esquemas
de la derecha, las neuronas secretan hormonas que pasan a la circulación porta-hipofisaria o general. ACTH, hormona adrenocorticotrópica;
TSH, hormona estimulante de tiroides; GH, hormona de crecimiento; FSH, hormona estimulante de los folículos; LH, hormona luteinizante.

278 SECCIÓN III Neurofi siología central y periférica
1
1
2
3
4
Péptido señalizador
Vasopresina
Neurofisina II
Glucopéptido
19 aa
9 aa
95 aa
39 aa
2 3 4
-Gly-Lys-Arg- -Arg-
la oxitocina, es una molécula semejante aunque menor, que no
posee el glucopéptido.
Las moléculas precursoras son sintetizadas en los ribosomas
del pericarion neuronal. En el retículo endoplásmico, pierden
sus secuencias directrices; son “empacadas” en gránulos secretores
en el aparato de Golgi y transportadas por los axones, a las
terminaciones en la neurohipófisis, gracias al flujo exoplásmico.
Los gránulos secretores, llamados corpúsculos de Herring, captan
fácilmente el colorante en los cortes histológicos y han sido
estudiados de manera extensa. La separación desde las moléculas
precursoras acaece en la fase de transporte; los gránulos de
almacenamiento en las terminaciones contienen vasopresina u
oxitocina libres y su correspondiente neurofisina. En el caso de
la vasopresina, también está presente el glucopéptido. Todos los
productos mencionados son secretados, pero se desconocen las
funciones de los componentes, salvo las neuronas neurohipofisarias
definidas.
ACTIVIDAD ELÉCTRICA
DE LAS NEURONAS MAGNOCELULARES
Las neuronas que secretan oxitocina y vasopresina generan
y conducen también potenciales de acción y, de éstos, los que
llegan a las terminaciones nerviosas activan la liberación de
hormona en ese sitio, por exocitosis, la cual depende de calcio.
En ratas anestesiadas (por lo menos en esa especie), tales neuronas
se hallan inactivas en reposo o descargan estímulos con
ritmos pequeños, irregulares (0.1 a 3 “espigas” por segundo).
Sin embargo, es variable su respuesta a estímulos (fig. 18-8). La
estimulación de los pezones genera una descarga sincrónica
y de alta frecuencia de las neuronas productoras de oxitocina,
después de un lapso importante de latencia; la descarga causa la
liberación de un “pulso” de oxitocina y, como consecuencia, la expulsión
de leche en las puérperas. Por otra parte, la estimulación
de las neuronas que secretan vasopresina por algún elemento
como la hemorragia, inicialmente incrementa de manera constante
el ritmo y la velocidad de emisión de impulsos, seguidos
de un patrón duradero de descarga fásica en la cual alternan periodos
de descarga de alta frecuencia con otro de quiescencia
eléctrica (“descargas fásicas”); estas últimas casi nunca muestran
1
1
2
3
Péptido señalizador
Oxitocina
Neurofisina I
2 3
19 aa
9 aa
93 aa
-Gly-Lys-Arg- -Arg/His
FIGURA 18-7 Estructura de la prepropresofisina bovina (izquierda) y la prepro-oxifisina (derecha). Gly (glicina) en la posición 10 de los
péptidos es necesaria para la amidación del residuo glicínico en posición 9. aa, residuos aminoácidos. (Con autorización de Richter D: Molecular events in expresión
of vasopressin and oxytocin and their cognate receptors. Am J Physiol 1988;255:F207.)
sincronía en las diferentes neuronas que secretan vasopresina.
Su existencia está perfectamente adaptada para sostener un aumento
duradero en la producción de vasopresina, a diferencia
de la descarga sincrónica relativamente breve y de alta frecuencia,
de las neuronas secretoras de oxitocina en reacción a la estimulación
de los pezones.
A
Unidad
Velocidad
B
Testigo
HFD
Tensión intramamaria
Extracción de 5 ml de sangre
ME
ME
Extracción de 5 ml de sangre (+20 min)
1 min
50/s
10/s
FIGURA 18-8 Respuestas de neuronas magnocelulares a la
estimulación. Los trazos indican (registro individual extracelular) potenciales
de acción, velocidades de descarga y tensión en el conducto
intramamario. A) Respuesta de una neurona secretora de oxitocina;
HDF descarga de alta frecuencia; ME, expulsión de leche. Los pezones
fueron estimulados antes de que comenzara el registro. B) Respuestas
de una neurona secretora de vasopresina, donde no se advierten cambios
en la velocidad lenta de emisión de estímulos en respuesta a la
estimulación de los pezones, y un incremento inmediato en la frecuencia
de emisión de estímulos cuando se extrajeron 5 ml de sangre, seguido de
la típica descarga fásica. (Con autorización de Wakerly JB: Hypothalamic neurosecretory
function: Insights from electrophysiological studies of the magno-cellular
nuclei. IBRO News 1985;4:15.)

VASOPRESINA Y OXITOCINA
EN OTROS SITIOS
Las neuronas que secretan vasopresina se ubican en los núcleos
supraquiasmáticos; la vasopresina y la oxitocina también se detectan
en las terminaciones de neuronas que envían proyecciones
desde los núcleos paraventriculares al tallo encefálico y la
médula espinal. Las neuronas en cuestión al parecer participan
en el control cardiovascular. Además, las gónadas y la corteza
suprarrenal sintetizan las dos hormonas mencionadas, y la oxitocina
se ha identificado en el timo. No se han definido las funciones
de los péptidos en cuestión, en los órganos señalados.
Receptores de vasopresina
Se han identificado como mínimo, tres tipos de receptores de
vasopresina: V 1A , V 1B , V 2 . Todos ellos están acoplados a la proteína
G. Los dos primeros tipos de receptores actúan por medio
de la hidrólisis de fosfatidilinositol para incrementar la concentración
intracelular de calcio. El último tipo de receptores actúa
a través de G s para aumentar los valores de monofosfato de adenosina
cíclico (cAMP).
Efectos de la vasopresina
La vasopresina, ante el hecho de que uno de sus principales efectos
fisiológicos es la retención de agua por los riñones, ha recibido
el nombre de hormona antidiurética (ADH). Ésta intensifica la
permeabilidad de los conductos recolectores del riñón, para que
el agua penetre al espacio intersticial hipertónico de las pirámides
renales (cap. 38). De este modo, la orina se concentra y disminuye
su volumen. Como consecuencia, el efecto global es la retención
de agua, ante exceso de soluto; el resultado es la disminución de
la tensión osmótica efectiva de los líquidos corporales. En ausencia
de vasopresina, la orina es hipotónica (en comparación con
el plasma), aumenta el volumen de dicho líquido y, como consecuencia,
surge una pérdida neta de agua. El resultado es el incremento
de la osmolalidad de los líquidos corporales.
Efectos de la oxitocina
En seres humanos, dicha hormona actúa principalmente en las
glándulas mamarias y el útero, si bien al parecer interviene en
la luteólisis (cap. 25). En el miometrio de la mujer, se ha identificado
un receptor oxitocínico de tipo serpentino acoplado a la
proteína G, y se ha hallado otro similar o idéntico en el tejido
mamario y los ovarios; aquél activa los incrementos en los valores
de calcio intracelular.
Reflejo de expulsión de leche
La oxitocina origina la contracción de las células mioepiteliales,
células similares a las de músculo de fibra lisa, que revisten
los conductos mamarios; tal fenómeno “expulsa” la leche de los
alvéolos de la glándula mamaria de la puérpera, a conductos de
mayor calibre (senos lactíferos) y de ahí al exterior del pezón
(expulsión de leche). Muchas hormonas que actúan de manera
concertada son las encargadas del crecimiento mamario, así
como de la secreción de leche y el paso de ella a los conductos
(cap. 25), pero la expulsión de líquido lácteo en casi todas las
especies necesita de la participación de la oxitocina.
CAPÍTULO 18 Regulación hipotalámica de las funciones hormonales 279
La salida de leche es desencadenada de modo normal por un
reflejo neuroendocrino. En dicho reflejo intervienen los barorreceptores,
los cuales abundan en la glándula mamaria y en particular
alrededor del pezón. Los impulsos nacidos de ellos son
transmitidos por vías táctiles somáticas a los núcleos supraóptico
y paraventricular. La descarga de las neuronas que contienen
oxitocina hace que la neurohipófisis secrete dicha hormona (fig.
18-8). El lactante que succiona del pezón de la madre estimula los
barorreceptores y, con ello, los núcleos mencionados; es liberada
la oxitocina y la leche pasa por presión a los senos lactóforos y
de allí fluye a la boca del pequeño. En mujeres que amamantan a
su hijo, la estimulación genital y la emocional también originan
secreción de oxitocina y, a veces, la leche sale en chorros de las
glándulas mamarias.
Otras acciones de la oxitocina
La oxitocina contrae el músculo de fibra lisa del útero, y la sensibilidad
del mismo a dicha hormona es intensificada por el estrógeno
e inhibida por la progesterona. El efecto inhibidor de esta última
depende de una acción directa del esteroide en los receptores uterinos
de oxitocina. A finales de la gestación, el útero se torna muy
sensible a esta última y ello coincide con un incremento extraordinario
en el número de receptores de dicha hormona y del ácido
ribonucleico mensajero (mRNA) de dichos receptores (cap. 25).
La secreción de oxitocina aumenta en el parto. Una vez dilatado el
cuello uterino, el descenso del feto por el conducto de parto desencadena
impulsos en los nervios aferentes, los cuales son retransmitidos
a los núcleos supraóptico y ventricular; con ello, se secreta
oxitocina suficiente para intensificar el parto (fig. 25-32). La cantidad
de oxitocina plasmática es normal en el comienzo del parto.
Es posible que el incremento extraordinario de los receptores de la
hormona en ese lapso origine cifras normales de ella para desencadenar
contracciones y así establecer un bucle de retroalimentación
positiva. Sin embargo, también aumenta la cantidad de la hormona
en el útero, y tal vez intervenga la que es producida localmente.
La oxitocina también puede actuar en el útero sin embarazo,
para facilitar el transporte de espermatozoides. El paso de ellos
por las vías genitales de la mujer hasta las trompas, sitio donde
acaece la fecundación, depende no sólo de la habilidad motora
del espermatozoide, sino también de las contracciones uterinas,
por lo menos en algunas especies. La estimulación de genitales
en el curso del coito origina la liberación de oxitocina, pero no
se ha comprobado que sea ella la que desencadena las contracciones
más bien especializadas del útero, para transportar los
espermatozoides. La secreción de oxitocina se intensifica gracias
a estímulos “suprafisiológicos” y, a semejanza de la vasopresina,
es inhibida por el alcohol.
En varones, en el momento de la eyaculación, aumenta la
concentración de oxitocina circulante; es posible que dicho incremento
intensifique la contracción del músculo de fibra lisa
del conducto deferente y, con ello, impulsa a los espermatozoides
hacia la uretra.
CONTROL DE SECRECIONES
DE LA ADENOHIPÓFISIS
HORMONAS ADENOHIPOFISARIAS
La adenohipófisis secreta seis hormonas: la adrenocorticotrópica
(ACTH, corticotropina); la tirotropina u hormona estimulante
de tiroides (TSH); hormona del crecimiento, las hormonas

280 SECCIÓN III Neurofi siología central y periférica
β-LPH
estimulante de los folículos (FSH) y luteinizante (LH), y la
prolactina (PRL). La hormona lipotropina β (β-LPH), un polipéptido
adicional, es secretada con la hormona adrenocorticotrópica,
pero se desconoce su participación fisiológica. Las
acciones de las hormonas adenohipofisarias se señalan en la figura
18-9 y se exponen en detalle sus funciones en los capítulos
que tratan del sistema endocrino. El hipotálamo interviene como
un órgano estimulador importante para regular la secreción de
las hormonas adrenocorticotrópica, lipotropina β, estimulante
de tiroides, de crecimiento, estimulante de los folículos y luteinizante.
También regula la secreción de prolactina, pero su efecto
en ese caso es más bien inhibidor y no estimulante.
NATURALEZA DEL CONTROL
HIPOTALÁMICO
La secreción adenohipofisaria es controlada por sustancias químicas
que transcurren por el sistema porta hipofisario, que va del
hipotálamo a la hipófisis; ellas han sido llamadas factores de liberación
o de inhibición, pero hoy en día se les llama hormonas
hipofisiotrópicas, término que al parecer es adecuado, porque
son secretadas a la corriente sanguínea y actúan a distancia desde
su sitio de origen. Cantidades pequeñas se fugan a la circulación
Adenohipófisis
Hormona
ACTH
del crecimiento
TSH FSH LH Prolactina
? Glándula
mamaria
17-Hidroxicorticoides
Aldosterona,
hormonas sexuales
Somatomedinas
Tiroxina Estrógeno Progesterona
FIGURA 18-9 Hormonas de la adenohipófisis. En mujeres, la hormona estimulante de los folículos (FSH) y la hormona luteinizante (LH) actúan
de manera seriada en el ovario para que crezca el folículo, haya ovulación y se forme y conserve el cuerpo amarillo. La prolactina estimula la lactancia.
En varones, ambas hormonas controlan las funciones de los testículos. ACTH, hormona adrenocorticotrópica; TSH, hormona estimulante de tiroides;
β-LPH, lipotropina β.
Hipotálamo
Adenohipófisis
CRH
TRH
GnRH
general, pero se hallan en gran concentración en la sangre del sistema
porta hipofisario.
HORMONAS HIPOFISIOTRÓPICAS
Se han identificado seis hormonas hipotalámicas liberadoras e
inhibidoras (fig. 18-10): hormona liberadora de corticotropina
(CRH); hormona liberadora de tirotropina (TRH) y hormona
liberadora de la hormona del crecimiento (GHRH); hormona
inhibidora de la hormona del crecimiento (GIH), llamada hoy
somatostatina; hormona liberadora de la hormona luteinizante
(LHRH), conocida generalmente como hormona liberadora
de gonadotropina (GnRH), y la hormona inhibidora
de la prolactina (PIH). Además, extractos hipotalámicos contienen
actividad liberadora de prolactina, y se ha planteado la
existencia de una hormona liberadora de prolactina (PRH). La
hormona liberadora de tirotropina, el péptido intestinal vasoactivo
y otros polipéptidos en el hipotálamo estimulan la secreción
de prolactina, pero no se sabe si uno o más de ellos es la hormona
liberadora de prolactina fisiológica. En fechas recientes, se
aisló de la adenohipófisis un receptor “huérfano”, y la búsqueda
de su ligando permitió aislar un polipéptido hipotalámico de
31 aminoácidos del ser humano; dicha sustancia estimulaba la
GRH
GIH
PRH
PIH
β-LPH ACTH TSH LH FSH Hormona
Prolactina
del crecimiento
FIGURA 18-10 Efectos de las hormonas hipofisiotrópicas en la secreción de hormonas adenohipofisarias. CRH, hormona liberadora de corticotropina;
β-LPH, lipotropina β; ACTH, hormona adrenocorticotrópica; TRH, hormona liberadora de tirotropina; TSH, hormona estimulante de tiroides; GnRH,
hormona liberadora de gonadotropina; LH, hormona luteinizante; FSH, hormona estimulante de los folículos; GHRH, hormona liberadora de la hormona del
crecimiento; GIH, hormona inhibidora de la hormona del crecimiento; PRH, hormona liberadora de prolactina; PIH, hormona inhibidora de prolactina.

TRh (piro)Glu-His-Pro-NH 2
GnRH (piro)Glu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2 S S
Somatostatina Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe-Phe-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-Ser-Cys
secreción de prolactina al actuar en el receptor adenohipofisario,
pero se necesitan más investigaciones para identificar si es la
hormona liberadora de prolactina fisiológica. La hormona liberadora
de gonadotropina estimula la secreción de hormona
estimulante de los folículos y también la de hormona luteinizante
y, por ello, es poco probable que exista una hormona independiente
que libere hormona estimulante de los folículos.
En la figura 18-11, se señalan las estructuras de las seis hormonas
hipofisiotrópicas definidas. Se conocen las estructuras de
los genes y de las preprohormonas correspondientes a hormona
liberadora de tirotropina, hormona liberadora de gonadotropina,
somatostatina, hormona liberadora de corticotropina, y hormona
liberadora de la hormona de crecimiento. La forma preproTRH
contiene seis copias de hormona liberadora de tirotropina. Otras
preprohormonas pueden contener otros péptidos hormonalmente
activos, además de las hormonas hipofisiotrópicas.
La zona donde se secretan las hormonas liberadoras e inhibidoras
hipotalámicas es la eminencia media del hipotálamo,
región que contiene pocos pericariones, pero las terminaciones
nerviosas se encuentran muy cerca de las asas capilares, de las
cuales nacen los vasos porta.
En la figura 18-12, se incluyen los sitios de los pericariones de
neuronas que establecen proyecciones con la capa externa de la
eminencia media y que secretan las hormonas hipofisiotrópicas;
en ella también se señala el sitio de las neuronas que secretan
oxitocina y vasopresina. Las neuronas que descargan hormona
liberadora de gonadotropina están situadas principalmente en el
área preóptica medial; las que secretan somatostatina se hallan
en los núcleos paraventriculares y las que producen hormona liberadora
de tirotropina y hormona liberadora de corticotropina
se encuentran en las zonas mediales de los núcleos paraventriculares;
las que secretan hormona liberadora de la hormona de
crecimiento y dopamina están en los núcleos arqueados.
Un número importante, o tal vez todas, de las hormonas hipofisiotrópicas
interviene en la secreción de varias de las hormonas
adenohipofisarias (fig. 18-10). En párrafos anteriores, se mencionó
la actividad estimulante de la hormona estimulante de los
folículos propia de la hormona liberadora de gonadotropina. La
hormona liberadora de tirotropina estimula la secreción de prolactina
y de hormona estimulante de tiroides. La somatostatina
inhibe la secreción de esta última y también la de la hormona
del crecimiento. Normalmente no impide la secreción de otras
hormonas adenohipofisarias, pero anula la secreción anormalmente
mayor de hormona adrenocorticotrópica en sujetos con
el síndrome de Nelson. La hormona liberadora de corticotropina
estimula la secreción de ACTH y de lipotropina β.
CAPÍTULO 18 Regulación hipotalámica de las funciones hormonales 281
CRH
Ser-Glu-Glu-Pro-Pro-Ile-Ser-Leu-Asp-Leu-Thr-Phe-His-Leu-Leu-Arg-Glu-Val-Leu-Glu-Met-Ala-Arg-Ala-Glu-Gln-Leu-
Ala-Gln-Gln-Ala-His-Ser-Asn-Arg-Lys-Leu-Met-Glu-Ile-Ile-NH2 GHRH Tyr-Ala-Asp-Ala-Ile-Phe-Thr-Asn-Ser-Tyr-Arg-Lys-Val-Leu-Gly-Gln-Leu-Ser-Ala-Arg-Lys-Leu-Leu-Gln-Asp-Ile-Met-
Ser-Arg-Gln-Gln-Gly-Glu-Ser-Asn-Gln-Glu-Arg-Gly-Ala-Arg-Ala-Arg-Leu-NH2 PIH Dopamina
FIGURA 18-11 Estructura de las hormonas hipofisiotrópicas en seres humanos. La preprosomatostatina es modificada hasta generar un
tetradecapéptido (somatostatina 14 [SS14], señalada arriba), y también un polipéptido que contiene 28 residuos aminoácidos (SS28). TRH, hormona
liberadora de tirotropina; GnRH, hormona liberadora de gonadotropina; CRH, hormona liberadora de corticotropina; GHRH, hormona liberadora de la
hormona de crecimiento; PIH, hormona inhibidora de prolactina.
Oxitocina
Vasopresina
SO
0.5 mm
SS
Peri
CRH
PV TRH
ME
DA
ARC
GRH
PL
BA
IL
AL
GnRH
IC
TRH
GRH
DA
FIGURA 18-12 Sitio de los pericariones de las neuronas que
secretan hormonas hipofisiotrópicas, en proyección ventral del
hipotálamo y la hipófisis de la rata. AL, lóbulo anterior; ARC, núcleo
arqueado; BA, tronco basilar; DA, dopamina; IC, arteria carótida interna;
IL, lóbulo intermedio; MC, arteria cerebral media; ME, eminencia media;
PC, arteria cerebral posterior; Peri, núcleo periventricular; PL, lóbulo
posterior; PV, núcleo paraventricular; SO, núcleo supraóptico. TRH, hormona
liberadora de tirotropina; CRH, hormona liberadora de corticotropina;
GHRH, hormona liberadora de la hormona del crecimiento; GnRH,
hormona liberadora de gonadotropina; TRH, hormona liberadora de
tirotropina. Los nombres de las hormonas están dentro de rectángulos y
cuadrados. (Cortesía de LW Swanson y de ET Cunningham Jr.)
PC
MC

282 SECCIÓN III Neurofi siología central y periférica
Las hormonas hipofisiotrópicas actúan como neurotransmisoras
en otras partes del encéfalo, la retina y el sistema nervioso
autónomo (cap. 7). Además, la somatostatina está presente en
los islotes pancreáticos (cap. 21); los tumores pancreáticos secretan
hormona liberadora de la hormona de crecimiento y, en
las vías gastrointestinales, se identifican somatostatina y hormona
liberadora de tirotropina (cap. 26).
Los receptores de muchas de las hormonas hipofisiotrópicas
son serpentinos y acoplados a proteínas G. Se han identificado
dos receptores humanos de hormona liberadora de corticotropina:
hCRH-RI y hCRH-RII; este último difiere del primero porque
tiene 29 aminoácidos en su primer bucle citoplásmico. No
se ha definido la importancia fisiológica de hCRH-RII, si bien se
le ha identificado en muchas zonas del cerebro. Además, una
proteína fijadora de hormona liberadora de corticotropina en
la circulación periférica inactiva esta hormona. Se le identifica
también en el citoplasma de células corticotrópicas en la adenohipófisis
y, en ese sitio, tal vez participe en la internalización por
receptores. Sin embargo, no se ha identificado la acción fisiológica
exacta de tal proteína. Otras hormonas hipofisiotrópicas no
cuentan con proteínas de fijación conocidas.
IMPORTANCIA Y CONSECUENCIAS
CLÍNICAS
La investigación que busca definir las múltiples funciones reguladoras
neuroendocrinas del hipotálamo es importante porque
coadyuva la explicación de la manera en que la secreción endocrina
se ajusta y adapta a las exigencias del entorno cambiante. El
sistema nervioso recibe información de cambios en los medios
interno y externo, a través de los órganos de los sentidos; realiza
ajustes a tales cambios por medio de mecanismos efectores que
abarcan los movimientos somáticos, así como modificaciones
en la rapidez de secreción de hormonas.
Las manifestaciones de enfermedades hipotalámicas incluyen
anomalías neurológicas, cambios endocrinos y alteraciones
metabólicas, como la hiperfagia y la hipertermia.
En el cuadro 18-2, se incluyen las frecuencias relativas de signos
y síntomas de las enfermedades de esa zona en una gran
serie de casos. El clínico tendrá presente siempre la posibilidad
de alteraciones hipotalámicas al valorar a toda persona con disfunción
hipofisaria, en particular las que muestran deficiencias
aisladas de hormonas hipofisiotrópicas.
Un cuadro patológico de considerable interés en este contexto
es el síndrome de Kallmann, la combinación de hipogonadismo
por concentraciones pequeñas de gonadotropinas circulantes
(hipogonadismo hipogonadotrópico), con hiposmia o
anosmia, las cuales son la pérdida parcial o completa del olfato.
En el embrión, las neuronas que producen hormona liberadora
de gonadotropina se desarrollan en las vías nasales y ascienden a
los nervios olfatorios para seguir su trayectoria hasta el hipotálamo.
Si anomalías congénitas de las vías mencionadas impiden la
migración que se señala, las neuronas encargadas de la hormona
liberadora de gonadotropina no llegan al hipotálamo y tampoco
durante la pubertad hay maduración de las gónadas. El síndrome
es más habitual en varones y, en muchos casos, depende de
la mutación del gen KALIG1, el cual se halla en el cromosoma X
y codifica lo que al parecer es una molécula adhesiva necesaria
para el desarrollo normal del nervio olfatorio, a través del cual
las neuronas que generan hormona liberadora de gonadotropina
migran al encéfalo. Sin embargo, dicho síndrome afecta a
mujeres y quizá sea causado por otras alteraciones genéticas.
CUADRO 18-2 Síntomas y signos en la necropsia
de 60 sujetos con enfermedad hipotalámica
Síntomas y signos Porcentaje de casos
Signos endocrinos y metabólicos
Pubertad temprana 40
Hipogonadismo 32
Diabetes insípida 35
Obesidad 25
Anomalías de la regulación térmica 22
Emaciación 18
Bulimia 8
Anorexia 7
Signos neurológicos
Signos oculares 78
Déficit de vías piramidales y
sensitivas
Cefalea 65
Signos extrapiramidales 62
Vómito 40
Trastornos psíquicos, episodios de
ira, etc.
Somnolencia 30
Crisis convulsivas 15
Tomado de Bauer HG: Endocrine and other clinical manifestations of hypothalamic
disease. J Clin Endocrinol 1954;14:13. Consúltese también: Kahana L, et al: Endocrine
manifestations of intracranial extrasellar lesions. J Clin Endocrinol 1962;22:304.
REGULACIÓN TÉRMICA
El organismo genera calor por medio del ejercicio muscular, la
asimilación de alimentos y por todos los procesos vitales que contribuyen
al metabolismo basal (cap. 27). El cuerpo pierde energía
por radiación, conducción y vaporización de agua en las vías respiratorias
y en la piel. Por la orina y las heces, también se disipan
cantidades pequeñas de calor. La temperatura corporal es la consecuencia
del equilibrio entre la producción y la pérdida calóricas.
La rapidez de las reacciones químicas varía con la temperatura;
los sistemas enzimáticos corporales tienen límites térmicos muy
estrechos, en los que funcionan de manera óptima; por ambas razones,
las funciones corporales dependen de que la temperatura
del cuerpo se mantenga en un nivel relativamente constante.
Los invertebrados casi nunca ajustan su temperatura corporal
y comparten la de su entorno. En los vertebrados, han evolucionado
los mecanismos para conservar la temperatura del organismo,
por medio de ajustes en la generación y la pérdida calóricas.
En los reptiles, los anfibios y los peces, los mecanismos de ajuste
son relativamente rudimentarios, razón por la cual se ha llamado
a dichas especies poiquilotérmicas, es decir, de sangre fría,
75
35

porque su temperatura corporal fluctúa enormemente. En las
aves y los mamíferos, animales homeotérmicos, opera un grupo
de respuestas reflejas integradas primordialmente en el hipotálamo,
para conservar la temperatura corporal dentro de límites
estrechos, a pesar de fluctuaciones amplias en la temperatura
ambiental. Los mamíferos que hibernan constituyen una excepción
parcial. En el lapso en que están despiertos son homeotérmicos,
pero en la hibernación disminuye su temperatura.
TEMPERATURA CORPORAL NORMAL
En el caso de los animales homeotermos, la temperatura real en
la que se conserva el organismo varía de una especie a otra y, en
menor medida, de un individuo a otro. En los seres humanos,
la cifra normal de la temperatura medida en la boca es de 37°C
(98.6°F), pero en una gran serie de adultos jóvenes normales,
la temperatura matinal en la boca fue de 36.7°C en promedio,
con una desviación estándar de 0.2°C. Por lo comentado, cabría
esperar que 95% de todos los adultos jóvenes tenga en la mañana
una temperatura de 36.3 a 37.1°C en la boca (97.3 a 98.8°F;
media ± 1.96 desviaciones estándar; consúltese el Apéndice).
Zonas diversas del cuerpo muestran temperaturas diferentes y la
magnitud de tal diferencia entre ellas cambia con la temperatura
ambiental (fig. 18-13). En general, las extremidades son más
frías que el resto del organismo. La temperatura del escroto está
regulada finamente a 32°C; la del recto representa la que priva
en el interior del cuerpo y varía poco con las modificaciones de
la temperatura del entorno. La temperatura en la boca es 0.5°C
menor en comparación con la del recto, pero es modificada por
muchos factores, como la ingestión de líquidos calientes o fríos,
masticar chicle, fumar y la respiración por la boca.
La temperatura central normal del ser humano muestra una
fluctuación circadiana regular de 0.5 a 0.7°C. En personas que
duermen por la noche y están despiertas durante el día (incluso
si están hospitalizadas y en reposo), la temperatura alcanza su
Temperatura (°C) del sujeto
37 Recto
36
35 Cabeza
34
Tronco
33
Piel
32 promedio
31
30
Manos
29
28
27
26
25 Pies
24
23
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
Temperatura en el calorímetro (°C)
FIGURA 18-13 Temperaturas de diversas zonas del cuerpo de
un sujeto desnudo, expuesto a temperaturas ambiente, en un calorímetro.
(Con autorización de Hardy JD, DuBois EF: Basal metabolism, radiation,
convection and vaporization at temperatures of 22-35°C. J Nutr 1938;15:477.)
CAPÍTULO 18 Regulación hipotalámica de las funciones hormonales 283
Temperatura en la boca (°C)
38
37
36
Ingreso al hospital
1 2 3
Días
4 5
mínimo a las 6:00 horas y su máximo en la noche (fig. 18-14).
La temperatura llega a su valor más bajo durante el sueño, es un
poco mayor en el sujeto despierto pero relajado, y aumenta con
la actividad. En las mujeres, una variación adicional cíclica mensual
se caracteriza por incremento de la temperatura basal en el
momento de la ovulación (fig. 25-38). La regulación térmica es
menos precisa en niños de corta edad y éstos pueden mostrar
normalmente una temperatura que sea 0.5°C o más por arriba
de la norma establecida para los adultos.
En el ejercicio, el calor generado por la contracción muscular
se acumula en el cuerpo y la temperatura rectal casi siempre
aumenta incluso a 40°C (104°F); tal incremento proviene
en parte de la incapacidad de los mecanismos de disipación de
calor para “anular” el aumento extraordinario en la cantidad
de calor producida, pero algunos datos sugieren que, además,
se eleva la temperatura corporal, con lo cual se activan durante
el ejercicio los mecanismos de disipación calórica. Asimismo, la
temperatura corporal aumenta moderadamente durante la excitación
emocional, quizá por la tensión inconsciente de los músculos.
Si el metabolismo es intenso como en el hipertiroidismo,
el incremento constante puede llegar a 0.5°C; si el metabolismo
es menor, como en el hipotiroidismo, la temperatura disminuye
(fig. 18-14). Algunos adultos al parecer normales tienen de
modo constante temperatura por arriba de los límites “fisiológicos”
(hipertermia constitucional).
PRODUCCIÓN DE CALOR
Hipertiroidismo
Normal
Hipotiroidismo
FIGURA 18-14 Registro típico de la temperatura de un paciente
hospitalizado que no tenía enfermedad febril alguna. Se observa
el aumento leve de la temperatura por la excitación y la aprensión en el
momento de ser hospitalizado, y el ciclo circadiano regular de la temperatura.
La producción de calor y el equilibrio (balance) energético se
describen en el capítulo 27. Diversas reacciones químicas básicas
contribuyen a la producción calórica en todo momento. La
ingestión de alimentos intensifica la termogénesis, por la acción
dinámica específica de los alimentos (cap. 27), pero la principal
fuente de calor es la contracción del músculo de fibra estriada
(cuadro 18-3). La generación de calor quizá varíe con arreglo a
mecanismos endocrinos, si la persona no ingiere alimentos ni
hace ejercicio muscular. La adrenalina y la noradrenalina dan
lugar a un incremento rápido pero breve en la producción térmica;
las hormonas tiroideas originan un aumento de evolución
lenta pero duradera. Además, la descarga simpática se reduce
durante el ayuno y aumenta durante el consumo de alimentos.
Una fuente importante de calor, sobre todo en lactantes, es la
grasa parda; tal tejido tiene un metabolismo intenso y su función
termógena ha sido comparada con la de una manta eléctrica.

284 SECCIÓN III Neurofi siología central y periférica
CUADRO 18-3 Producción y pérdida calóricas
corporales
El calor corporal es producido por:
Procesos metabólicos básicos
Ingestión de alimentos (acción dinámica específica)
Actividad muscular
El cuerpo pierde calor por: Porcentaje de calor perdido a 21°C
Radiación y conducción 70
Vaporización del sudor 27
Respiración 2
Micción y defecación 1
PÉRDIDA DE CALOR
En el cuadro 18-3, se listan los fenómenos por los cuales el organismo
pierde calor cuando la temperatura ambiente es menor
que la corporal. La conducción es el intercambio calórico entre
objetos o sustancias con temperaturas diferentes, cuando están
en contacto mutuo. Una característica básica de tal fenómeno
es que las moléculas de los objetos se encuentran en movimiento
y la magnitud de éste es proporcional a la temperatura; las
moléculas mencionadas chocan con las de objetos más fríos y
les transfieren energía calórica. El grado de calor transferido es
proporcional a la diferencia térmica entre los objetos en contacto
(gradiente térmico). La conducción es facilitada por la
convección, que es el desplazamiento de moléculas lejos del
área de contacto. Por ejemplo, un objeto en contacto con el aire
con temperatura diferente, modifica la densidad de este último
y dado que el aire caliente asciende y el frío desciende, entra en
contacto con el objeto una nueva “bocanada” de aire. Por supuesto,
la convección se facilita enormemente si el objeto se desplaza
en el medio que lo rodea o este último pasa sobre el objeto,
verbigracia, cuando una persona nada en agua o un ventilador
eléctrico hace que circule aire en una habitación. La radiación
es la transferencia de calor por rayos electromagnéticos infrarojos
de un objeto a otro con temperatura diferente, con el cual
no está en contacto. Si una persona se halla en un entorno frío,
pierde calor por conducción al aire que la rodea y por radiación
a los objetos fríos vecinos. Por lo contrario, por supuesto,
el calor es transferido a una persona y aumenta la carga térmica
por tales procesos, cuando la temperatura externa es mayor que
la corporal. Es importante destacar que a causa de la radiación,
una persona puede sentir escalofrío en una estancia con paredes
frías a pesar de que prive dentro de ella calor relativo. En un día
frío pero soleado, el calor del sol reflejado de objetos brillantes
ejerce un notable efecto de calentamiento. Por ejemplo, el calor
que la nieve refleja es el que permite a los deportistas esquiar con
ropas relativamente ligeras a pesar de que la temperatura del aire
sea menor que la de congelación.
La conducción se produce desde la superficie de un objeto a
la de otro; por esa causa, la temperatura cutánea es el elemento
que gobierna en gran medida la magnitud de la pérdida o ganancia
de calor por el cuerpo. El grado de calor que llega a la piel
desde tejidos profundos varía con los cambios de la corriente
sanguínea a la capa cutánea. Cuando se dilatan los vasos de la
piel, permanece en ella la sangre caliente, en tanto en la vasoconstricción
máxima, el calor es retenido en el interior del organismo.
La velocidad y el grado con los cuales es transferido el
calor desde los tejidos profundos a la piel recibe el nombre de
conductancia hística. Las aves tienen una “capa” de pluma muy
cerca de la piel y muchos mamíferos también poseen otra notable
de pelo o cerdas. El calor es conducido desde la piel al aire
atrapado en la capa mencionada y, de dicho aire, al exterior. Si
aumenta el espesor de la capa de aire “atrapado” al esponjar las
plumas o al enderezarse los pelos (horripilación), disminuye la
transferencia térmica a través de dicha capa y aminoran las pérdidas
calóricas (o en un entorno cálido hay ganancia calórica).
La “carne de gallina” es el resultado de la horripilación en seres
humanos y constituye una manifestación visible de la contracción
de los músculos piloerectores, inducida por frío, unidos a la
cantidad relativamente pequeña de pelos o cerdas. Por lo regular,
las personas complementan la capa de cabello con una o más
capas de ropas. El calor es conducido desde la piel a la capa de
aire “atrapado” por los vestidos, que sigue su trayectoria, desde
el interior hasta su cara externa y de esta última al exterior. La
magnitud de la transferencia calórica a través de los vestidos,
que está en función de su contextura y espesor, es el elemento
determinante de la percepción del calor o del frío que se tiene
con las ropas, pero también son importantes otros factores, en
particular el espesor de la capa de aire cálido atrapado. Las ropas
oscuras absorben calor radiado y las claras lo reflejan y lo devuelven
al exterior.
La vaporización de agua en la piel y las mucosas de la boca y
las vías respiratorias constituye otro proceso decisivo de transferencia
de calor desde el cuerpo en los seres humanos y otros
animales que sudan. La vaporización de un gramo de agua “elimina”
0.6 kcal de calor, aproximadamente. En todo momento se
vaporiza una cantidad de agua que ha sido llamada pérdida insensible,
la cual es, en promedio, de 50 ml/h en seres humanos.
Al aumentar la secreción de sudor, el grado de su vaporización
depende de la humedad del entorno. Un hecho frecuente es que
una persona siente más calor en un día húmedo, y ello se debe en
parte a que disminuye la vaporización de su sudor, pero incluso
en situaciones en que dicho fenómeno es completo, la persona
en un entorno húmedo siente más calor en comparación con
quien se encuentra en un medio seco. Se desconoce la causa de
tal diferencia, pero al parecer depende del hecho de que en el
entorno húmedo el sudor se extiende en una zona mayor de la
piel, antes de evaporarse. Durante el ejercicio muscular en un
entorno cálido, la secreción de sudor llega a ser incluso de 1 600
ml/h y, en una atmósfera seca, gran parte del sudor se vaporiza.
Como consecuencia, la pérdida calórica por vaporización del
agua varía de 30 a más de 900 kcal/h.
Algunos mamíferos pierden calor por el jadeo; esta respiración
rápida y superficial incrementa notablemente la vaporización
de agua en boca y vías respiratorias y, con ello, la cantidad
de calor perdido. La respiración es superficial y, por esta razón,
es poco el cambio que ésta genera en la composición del aire
alveolar (cap. 35).
La contribución relativa de cada uno de los procesos mencionados
donde ocurre transferencia calórica desde el cuerpo (cuadro
18-3), varía con la temperatura ambiental. En una temperatura

de 21°C, la vaporización corresponde a un componente pequeño
en la persona en reposo. Conforme la temperatura ambiente
se acerca a la corporal, disminuyen las pérdidas por radiación y
aumentan las originadas por vaporización.
MECANISMOS TERMORREGULADORES
Las respuestas termorreguladoras reflejas y semirreflejas en seres
humanos se describen en el cuadro 18-4; éstas comprenden
modificaciones somáticas, endocrinas, conductuales y las originadas
en el sistema autónomo. Un grupo de respuestas intensifica
la pérdida calórica y disminuye la generación de calor; el otro
origina el fenómeno contrario. En general, la exposición al calor
estimula el primer grupo de reacciones e inhibe el segundo, en
tanto la exposición al frío genera el fenómeno contrario.
Acurrucarse “en un ovillo o pelota” es una reacción al frío
frecuente de los animales y tiene su equivalente en la posición
que adoptan algunas personas al permanecer en un lecho frío.
El acurrucamiento disminuye la superficie corporal expuesta
al entorno. El escalofrío es una respuesta involuntaria de los
músculos de fibra estriada, pero el frío también genera un incremento
general semiconsciente de la actividad motora. Entre
los ejemplos se hallan el pataleo y el subir y bajar escaleras en
un día frío. La mayor secreción de catecolaminas constituye
una respuesta endocrina importante al frío. Los ratones que no
sintetizan noradrenalina ni adrenalina porque se les “anuló” o
eliminó el gen de la dopamina hidroxilasa β, no toleran el frío.
Su vasoconstricción es deficiente y no pueden incrementar la
termogénesis en el tejido adiposo pardo, por medio de UCP 1. El
CUADRO 18-4 Mecanismos termorreguladores
Mecanismos activados por el frío
Escalofríos
Hambre
Mayor actividad voluntaria
Mayor secreción de noradrenalina y adrenalina
Menor pérdida calórica
Vasoconstricción cutánea
“Acurrucarse como ovillo”
Horripilación
Mecanismos activados por el calor
Mayor pérdida calórica
Vasodilatación cutánea
Sudación
Taquipnea
Menor producción de calor
Anorexia
Apatía e inercia
CAPÍTULO 18 Regulación hipotalámica de las funciones hormonales 285
frío intensifica la secreción de hormona estimulante de tiroides
y el calor la reduce en animales de laboratorio, pero los cambios
en la secreción de la hormona tiroestimulante generados por el
frío en seres humanos adultos son pequeños y de poca importancia.
Todo mundo sabe que en un clima cálido, disminuye la
actividad porque “hace demasiado calor como para moverse”.
Los ajustes termorreguladores comprenden respuestas locales
y otras de tipo reflejo más generales. Cuando los vasos cutáneos
se enfrían, se tornan más sensibles a las catecolaminas y se
contraen las arteriolas y las venillas; dicho efecto local del frío
“aleja” de la piel la sangre. Otro mecanismo termoconservador
importante en animales que viven en agua fría, es la transferencia
térmica de la sangre arterial a la venosa en las extremidades.
Las venas profundas (venas comitantes) transcurren de forma
paralela muy cerca de las arterias que llevan sangre a las extremidades,
y de ese modo hay transferencia calórica de la sangre
arterial caliente que va a las extremidades, a la sangre venosa
fría que llega desde ellas (intercambio a contracorriente) (cap.
38); este fenómeno conserva frías las puntas de las extremidades,
pero impide la pérdida del calor corporal.
Las respuestas reflejas activadas por el frío son controladas por
la zona posterior del hipotálamo; las activadas por calor, lo son
más bien por la zona anterior de dicho órgano, aunque se presenta
moderada termorregulación contra el calor incluso después
de descerebración a nivel del mesencéfalo rostral. La estimulación
de la porción anterior del hipotálamo origina vasodilatación
y sudor cutáneos, y las lesiones de dicha zona originan hipertermia,
y la temperatura rectal a veces alcanza 43°C (109.4°F).
La estimulación de la zona posterior del hipotálamo ocasiona escalofríos
y, si el animal muestra alguna lesión en dicha zona, su
temperatura corporal disminuye y se acerca a la del entorno.
AFERENTES
Se ha dicho que el hipotálamo integra la información de la temperatura
corporal que le llega de receptores sensitivos (de manera
predominante los criorreceptores) presentes en piel, tejidos
profundos, médula espinal, zonas extrahipotalámicas del cerebro,
y del propio hipotálamo. De los cinco impulsos de entrada
mencionados, cada uno aporta, en promedio, 20% de la información
que es integrada. Se conocen temperaturas centrales “límite”
correspondientes a cada una de las respuestas termorreguladoras
y, cuando el nivel umbral se alcanza, se desencadena
la respuesta. Las cifras umbrales son de: 37°C para la sudación y
la vasodilatación; 36.8°C para la vasoconstricción; 36°C para la
termogénesis química y 35.5°C para el escalofrío.
FIEBRE
La fiebre tal vez sea el signo definitorio más antiguo y universal
de enfermedad. Aparece no sólo en mamíferos, sino también en
aves, reptiles, anfibios y peces. Cuando surge en animales homeotérmicos,
los mecanismos termorreguladores se comportan
como si se ajustaran para conservar la temperatura corporal a un
nivel mayor que el normal, es decir, “como si se reajustara el termostato”
a una nueva temperatura por encima de 37°C. Los receptores
térmicos envían señales de que la temperatura real está
por debajo del nuevo punto “reajustado” y se activan los mecanismos
termógenos; ello suele originar sensaciones de frío por
vasoconstricción cutánea y, a veces, escalofríos suficientes para

286 SECCIÓN III Neurofi siología central y periférica
que el cuerpo comience a temblar; sin embargo, la naturaleza de
la respuesta depende de la temperatura ambiente. El incremento
térmico en animales de experimentación a los que se inyecta un
pirógeno depende más bien de la mayor termogénesis, del hecho
que la persona esté en un entorno frío, y sobre todo de la menor
pérdida calórica si se halla en un entorno cálido.
La patogenia de la fiebre se resume en la figura 18-15. Las
toxinas generadas por bacterias, como las endotoxinas, actúan
en monocitos, macrófagos y células de Kupffer para producir citocinas
que se desempeñan como pirógenos endógenos (EP). Se
conocen datos convincentes de que actúan independientemente
sustancias como IL-1β, IL-6, β-IFN, γ-IFN y TNF-α (cap. 3) para
producir fiebre. Las citocinas señaladas son polipéptidos y es
poco probable que las circulantes penetren en el cerebro. En vez
de ello, las pruebas sugieren que actúan en el órgano vasculoso
de la lámina terminal, uno de los órganos periventriculares (cap.
34); ello a su vez activa el área preóptica del hipotálamo. Las citocinas
también son producidas por células del sistema nervioso
central (SNC), cuando son estimuladas por infección, y quizá
tengan actividad directa en los centros termorreguladores.
La fiebre generada por las citocinas probablemente proviene
de la liberación local de prostaglandinas en el hipotálamo, pues
la inyección de tal sustancias en esa zona origina incremento
térmico. Además, en el hipotálamo se ejerce directamente el
efecto antipirético de la aspirina y este fármaco inhibe la síntesis
de prostaglandina. La prostaglandina E2 (PGE 2 ) es una de las
prostaglandinas que origina fiebre; actúa en cuatro subtipos de
receptores de ella, como son EP 1 , EP 2 , EP 3 y EP 4 y la “eliminación”
del receptor EP 3 anula la respuesta febril a PGE 2 , IL-1β y
el lipopolisacárido bacteriano (LPS).
No se ha definido con certeza si la fiebre es beneficiosa para el
organismo. Posiblemente lo sea, porque ha evolucionado y persistido
como respuesta a las infecciones y otras enfermedades.
Muchos microorganismos proliferan mejor dentro de límites
relativamente estrechos de la temperatura y, al haber hipertermia,
su proliferación queda inhibida. Además, al aumentar la
temperatura corporal se incrementa la producción de anticuerpos.
Antes de contar con los antibióticos, se inducía fiebre de
modo artificial para el tratamiento de la neurosífilis y tal medida
era beneficiosa. La hipertermia es útil en sujetos infectados
Endotoxina
Inflamación
Otros estímulos pirógenos
Monocitos
Macrófagos
Células de Kupffer
Citocinas
Área preóptica
del hipotálamo
Prostaglandinas
Aumenta el nivel prefijado
en “el termostato”
Fiebre
FIGURA 18-15 Patogenia de la fiebre.
de carbunco, neumonía neumocócica, lepra y varios trastornos
por hongos, rickettsias y virus. La hipertermia también lentifica
la proliferación de algunos tumores. Sin embargo, las temperaturas
muy grandes son dañinas; la que rebasa 41°C en el recto
(106°F) por lapsos largos origina a veces daño permanente en el
cerebro. Si la temperatura excede 43°C, surge siriasis (golpe de
calor) y la persona muere.
En la hipertermia maligna, algunas mutaciones del gen que
codifica el receptor de rianodina (cap. 5) permiten la liberación
excesiva de calcio durante la contracción muscular activada por
algún factor suprafisiológico lesivo (estrés); ello a su vez origina
contracturas musculares, mayor metabolismo de músculos y un
gran incremento en la generación de calor por dichos órganos.
La mayor producción calórica hace que aumente de manera extraordinaria
la temperatura corporal, todo lo cual culmina en la
muerte si no es tratada.
Surgen también fiebres periódicas en personas con mutaciones
del gen de pirina, proteína en los neutrófilos; con las del gen
de la mevalonato cinasa, enzima que interviene en la síntesis de
colesterol y con las del gen del receptor del factor de necrosis
tumoral (TNF) de tipo 1, que participa en las respuestas inflamatorias.
Sin embargo, se desconoce el mecanismo por el cual
los tres productos génicos mutantes originan fiebre.
HIPOTERMIA
En mamíferos que hibernan, la temperatura corporal disminuye
a cifras bajas sin causar efectos nocivos demostrables, cuando
están en la fase de despertamiento ulterior; dicha observación
fue el punto de partida de experimentos sobre la hipotermia inducida.
Si la piel o la sangre son enfriadas a un nivel suficiente
para disminuir la temperatura corporal en animales que no hibernan
y, en seres humanos, se lentifican los fenómenos metabólicos
y fisiológicos. Son muy lentas las frecuencias de la respiración
y el corazón; se reduce la presión arterial y el sujeto cae en
inconsciencia. Si la temperatura rectal se acerca a 28°C, se pierde
la habilidad de recuperar de manera espontánea la temperatura
normal, pero el sujeto todavía vive y si se calienta con una fuente
externa, recupera su estado normal. Cuando se toman medidas
para evitar la formación de cristales de hielo en los tejidos, en los
animales de experimentación puede disminuirse la temperatura
corporal por debajo de la congelación, sin ocasionar daño detectable
cuando el animal es calentado más adelante.
Los seres humanos toleran temperaturas corporales de 21 a
24°C (70 a 75°F) sin mostrar efectos lesivos permanentes y la hipotermia
inducida se ha utilizado en cirugía. Por otra parte, la
hipotermia accidental por exposición duradera al aire o al agua
fríos es un trastorno grave que obliga a vigilancia cuidadosa y
calentamiento rápido.
RESUMEN DEL CAPÍTULO
■ Entre el hipotálamo y la neurohipófisis, existen conexiones nerviosas
y hay otras de tipo vascular entre el hipotálamo y la adenohipófisis.
■ En muchos animales, las hormonas secretadas por la neurohipófisis
son la vasopresina y la oxitocina. La primera incrementa la permeabilidad
de los conductos recolectores de los riñones, al agua y,
con ello, se concentra la orina. La segunda actúa en las glándulas
mamarias (lactancia) y en el útero (contracción).

■ La adenohipófisis secreta seis hormonas: adrenocorticotrópica
(ACTH, corticotropina), hormona estimulante de tiroides (TSH,
tirotropina), del crecimiento o somatotropina, estimulante de los
folículos (FSH), luteinizante (LH) y prolactina (PRL).
■ En el hipotálamo están integrados otros mecanismos complejos del
sistema autónomo que conservan la constancia química y térmica
del medio interno.
PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE
Para todas las preguntas elija una sola respuesta, a menos que se indique
lo contrario.
1. La sed es estimulada por
A) incrementos de la osmolalidad y el volumen plasmáticos
B) incremento de la osmolalidad plasmática y disminución del
volumen plasmático
C) disminución de la osmolalidad plasmática y aumento del volumen
plasmático
D) reducción de la osmolalidad y el volumen plasmático
E) inyección de vasopresina en el hipotálamo
2. Cuando una persona está desnuda en una estancia donde la temperatura
del aire es de 21°C (69.8°F) y la humedad de 80%, el cuerpo
pierde la mayor cantidad de calor por
A) intensificación del metabolismo
B) respiración
C) micción
D) vaporización del sudor
E) radiación y conducción
CAPÍTULO 18 Regulación hipotalámica de las funciones hormonales 287
En las preguntas 3 a 8, elija la letra A si el tema está vinculado
con (a) del renglón inferior; B si el punto está relacionado con
(b) del renglón inferior, C si el tema esta vinculado con (a) y (b)
y D si (a) y (b) no están relacionados.
(a) Receptores V 1A de vasopresina
(b) Receptores V 2 de vasopresina
3. Activación de G S
4. Vasoconstricción
5. Incremento en el nivel intracelular de trifosfato de inositol
6. Desplazamiento de la acuaporina
7. Proteinuria
8. Expulsión de leche
RECURSOS DEL CAPÍTULO
Brunton PJ, Russell JA, Douglas AJ: Adaptive responses of the maternal
hypothalamic-pituitary-adrenal axis during pregnancy and lactation.
J Neuroendocrinol. 2008;20:764.
Lamberts SWJ, Hofland LJ, Nobels FRE: Neuroendocrine tumor markers.
Front Neuroendocrinol 2001;22:309.
Loh JA, Verbalis JG: Disorders of water and salt metabolism associated
with pituitary disease. Endocrinol Metab Clin 2008;37:213.
McKinley MS, Johnson AK: The physiologic regulation of thirst and
fluid intake. News Physiol Sci 2004;19:1.

288 SECCIÓN III Neurofi siología central y periférica