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436 VIII Aparato digestivo y nutrición

Componentes de la bilis y secreción hepática de bilis. Modelos generales: comunicaciones

Colesterol Sales biliares Taurina Se utiliza la información sobre la presencia de grasa en
primarias Glicina el duodeno en preparación para la digestión de grasa
De la que debe ocurrir. Esta información es transmitida por
circulación Sales biliares los mecanismos de señalización humoral y neural.
enterohepática secundarias
Jugos pancreáticos
Lecitina Sales biliares La porción del páncreas que secreta el jugo pancreático
conjugadas se denomina páncreas exocrino para distinguirlo del
páncreas endocrino (islotes de Langerhans) que secretan
Sinusoides Canalículos biliares insulina y otras hormonas. Estructuralmente es bastante
Electrólitos similar a las glándulas salivales. Los canalículos pancreá-
inorgánicos ticos más pequeños coalescen en un solo conducto lla-
mado conducto de Wirsung y en ocasiones otro conduc-
H2O to accesorio denominado conducto de Santorini. El con-
Fosfatasa ducto de Wirsung se une al colédoco para formar la
alcalina ampolla de Vater. El conducto de Santorini, cuando está
presente, se abre ya sea hacia el conducto de Wirsung o
Fármacos Glutatión Hepatocito directamente hacia el duodeno a través de una abertura
Hormonas Conjugación separada.
Ácido
glucurónico El jugo pancreático es la principal fuente de enzimas
digestivas que digieren todos los componentes de los ali-
Bilirrubina mentos –proteínas, carbohidratos, grasas y ácido nuclei-
co. Su pH muy alcalino neutraliza el HCl gástrico en el
Figura 69-2. Producción hepática de bilis. quimo que entra al duodeno. El volumen del jugo pan-
creático secretado por día es ~500 a 1 500 mL. Es muy
no y se vuelven a secretar en los jugos biliares (circulación alcalino (pH 8.4) debido a su elevada concentración de
enterohepática). Los fármacos que estimulan el hígado para HCO3–, que es 2 a 5 veces más elevada que la concentra-
incrementar la producción de bilis de densidad baja se lla- ción plasmática. A medida que aumenta la velocidad de
man hidrocoleréticos. flujo del jugo pancreático, su concentración de HCO3–
aumenta y la concentración de Cl– disminuye (figura 69-
Las sustancias que provocan la contracción de la vesícu- 5). La relación recíproca con la velocidad de flujo ocurre
la biliar se denominan colagogos. Un colagogo bien conoci- debido a que se secreta HCO3– en los conductos peque-
do es la colecistocinina (CCK). Los ácidos grasosos y ami- ños, pero se reabsorbe en los conductos grandes a cambio
noácidos (productos de la digestión) en el duodeno estimu- de Cl–. El intercambio disminuye a velocidades de flujo
lan la liberación de CCK, lo que provoca la contracción de más elevadas. Las concentraciones de Na+ y K+ son simi-
la vesícula biliar y abre el esfínter de Oddi. La CCK tam- lares a las del plasma y no cambian con la velocidad de
bién estimula las terminaciones de los nervios vagales, pro- flujo.
vocando la liberación de acetilcolina (ACh), que también
estimula la vesícula biliar. Control de la secreción pancreática La secreción de
jugos pancreáticos tiene una fase cefálica de mediación
neural y una fase intestinal de mediación hormonal. No
hay una fase gástrica bien definida de la secreción pan-
creática.

A © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.

B

Figura 69-3. A) Estructura química del glicocolato de sodio de las sales biliares. B) Estructura química de las sales biliares redibujada para mostrar
que los radicales hidrófilos se proyectan por fuera del plano del anillo de esteroide.

69 Funciones del duodeno 437

Funciones digestivas

Circulación enterohepática de las sales biliares Acción de las sales biliares
La función de las sales biliares en la digestión de las gra-
Colesterol Hígado sas es triple: 1) emulsificación de las grasas; 2) formación
Síntesis de micelas; y 3) activación de una enzima llamada lipasa
activada por la sal biliar, que está presente en la leche.
Vena porta
La emulsificación es la división de grandes gotas de
Sales biliares grasa en gotas más pequeñas ~1 mm de diámetro (figura
69-6A). La emulsificación aumenta la superficie a la pro-
El depósito de sales biliares Absorción activa porción del volumen de las gotas de lípidos, lo que faci-
(2 a 4 g) circula de 6 a 10 de ácidos biliares lita la acción de las lipasas. El proceso de emulsificación
conjugados impulsada requiere que se bata la grasa (lo que se realiza en el antro
veces al día por Na+ pilórico) y la presencia de detergentes en la forma de
sales biliares (en los jugos biliares) y fosfolípidos (tanto
Colédoco en jugos biliares como en los alimentos). El batido degra-
da grandes gotas de grasa en gotas más pequeñas; los
Intestino delgado detergentes previenen la reagreación de gotas más
(íleon terminal) pequeñas en gotas más grandes. Los detergentes forman
una cubierta en las gotas pequeñas de lípidos con los
Excreción residuos polares viendo al exterior. Estos residuos polares
(0.6 g/día) en las gotas pequeñas de lípidos se repelen entre sí, lo
que previene su reagregación en gotas más grandes.
Figura 69-4. Circulación enterohepática de sales biliares. Las sales
Formación de micelas Las micelas son mucho más
biliares se reabsorben de forma activa en el íleon y se transportan hacia pequeñas que las gotas emulsificadas, ~5 nm de diámetro
y su forma es cilíndrica (figura 69-6B). La mayor parte
la vena porta hepática, que las regresa al hígado; en consecuencia, sólo del contenido de lípidos se encuentra en forma de grasas
que ya se han digerido y son por tanto absorbibles. La
una pequeña fracción de las sales biliares producidas se pierde del cuer- principal función de las micelas es ayudar en al absorción
de grasas. La composición de las micelas es similar, pero
po en las heces. no idéntica, a la de las gotas emulsificadas. Cada micela
contiene detergentes (sales biliares y fosfolípidos) y gra-
La fase cefálica de la secreción pancreática es de media- sas absorbibles (ácidos grasos, monoglicéridos y coleste-
ción vagal y es iniciada por el reflejo condicionado en res- rol). Los detergentes se ubican en la superficie de las
puesta a la vista u olor de la comida. El jugo pancreático micelas. Las grasas absorbibles están presentes en el cen-
producido es poco en cantidad, pero rico en enzimas. El tro hidrófobo de la micela.
efecto vagal es mediado no sólo por ACh, sino por otros
neurotransmisores, como péptido intestinal vasoactivo, y fil- Acciones de las enzimas pancreáticas
tración glomerular que también son liberadas por las termi- Digestión de proteínas El jugo pancreático contiene tres
naciones vagales. enteropeptidasas (tripsina, quimiotripsina y elastasa) y dos
exopeptidasas (carboxipeptidasa A y B) que secciona las
La fase intestinal de la secreción pancreática es controla- proteínas en diferentes sitios (figura 69-7). Las endopepti-
da por dos hormonas, CCK y secretina. La secretina actúa dasas rompen los péptidos más o menos a la mitad. Las exo-
en los conductos pancreáticos debido a la secreción de gran-
des cantidades de jugo pancreático muy alcalino rico en
bicarbonatos y pobre en enzimas. La CCK actúa sobre las
células acinares para causar la liberación de gránulos cimó-
genos y la producción de un jugo pancreático concentrado
que es rico en enzimas.

Las células que secretan secretina y CCK se encuentran en
varios sitios, pero notablemente en la mucosa de la parte supe-
rior del intestino. Ambas hormonas se secretan justo cuando se
necesitan –cuando los alimentos llegan al duodeno. Las secre-
ciones de ambas se estimulan por el contacto de la mucosa
intestinal con el ácido, los péptidos y aminoácidos presentes en
el quimo. La secreción de CCK se estimula adicionalmente por
la presencia de ácidos de cadena larga en el duodeno. Así, tanto
CCK y secretina median un reflejo fisiológico en tanto que la
comida en sí misma estimula la secreción de los jugos digesti-
vos requeridos para digerirla.

Ahora se piensa que la insulina tiene efectos a largo
plazo sobre la regulación de la síntesis de enzimas pancreá-
ticas. La sangre venosa de los islotes de Langerhans pasa a
través de los acinos pancreáticos antes de regresar a la circu-
lación sistémica. Esto expone a los acinos pancreáticos a
concentraciones elevadas de insulina, que influyen sobre la
síntesis de enzimas pancreáticas.
© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Velocidad de secreción (mL/min)

Conc. en jugo pancreático (mEq/L)Figura 69-5. Efecto de la velocidad de secreción sobre la concentración
de iones en el jugo pancreático.

438 VIII Aparato digestivo y nutrición sinógeno, proelastasa y procarboxipeptidasa se convier-
ten a sus formas activas bajo la acción de la tripsina. La
Fosfolípido tripsina en sí misma es activada a partir de tripsinógeno
Sal biliar mediante la acción de la enteropeptidasa (enterocinasa)
secretada por la mucosa intestinal. Una vez activada, la
Monoglicérido tripsina activa un gran número de proenzimas:quimio-
tripsinógeno, proelastasa, procarboxipeptidasa, profosfo-
Figura 69-6. A) Gota de lípido emulsificada. B), izquierda) Una micela. lipasa A2, y procolipasa. La tripsina también se autoacti-
(B, derecha) Estructura de una micela cortada a lo largo de su eje. Nótese va al actuar sobre el tripsinógeno.
que las gotas de lípidos son 100 000 veces más grandes que las micelas.
Digestión de carbohidratos El jugo pancreático
peptidasas rompen la cadena peptídica cerca de su extremo contiene amilasa α, que digiere almidón, hidrolizando las
y liberan aminoácidos sencillos. uniones 1:4α, pero sin afectar las uniones 1:6α junto a
los puntos de ramificación (figura 69-8). En consecuen-
Todas las enzimas anteriores se secretan del páncreas cia, los productos terminales de la digestión de amilasa α
como precursores inactivos (cimógenos). El quimiotrip- son sobre todo el disacárido maltosa (dos residuos de
glucosa α unidos por enlaces 1:4α), oligosacáridos
(varios residuos de glucosa unidos por enlaces 1:4α) y
dextrinas del limite α (polímeros de glucosa que contie-
nen un promedio de alrededor de ocho moléculas de
glucosa con uniones 1:6α).

La digestión de las grasas (figura 69-9) está a cargo de
las siguientes enzimas pancreáticas. 1) La lipasa pancre-
ática hidroliza las uniones primarias de ésteres en las
posiciones 1 y 3 de triacilgliceroles, produciendo sobre
todo ácidos grasos libres y 2-monoglicéridos. La lipasa
pancreática es inhibida por las sales biliares. 2) La colipa-
sa ayuda a sobreponerse a la inhibición de lipasa por las
sales biliares. 3) La lipasa activada por sales biliares
degrada por completo el triacilglicerol en glicerol y áci-
dos grasos. También cataliza la hidrólisis de ésteres coles-
terilo, ésteres de vitaminas liposolubles y fosfolípidos. La
leche humana contiene una enzima que es muy similar a
la lipasa activada por sales biliares. Asegura la digestión
completa de la grasa de la leche y es de particular impor-
tancia en lactantes prematuros cuyas secreciones pancre-
áticas no son completamente operacionales. 4) La coles-
terilo éster hidrolasa actúa sobre los ésteres colesterilo,
liberando colesterol en una forma libre no esterificada.
5) La fosfolipasa A2 hidroliza el enlace éster en la posi-
ción 2 de glucofosfolípidos para formar lisofosfolípidos,

Arginina Fenilalanina Glicina Carboxipeptidasa A Alanina
Lisina Tirosina Alanina Valina
Triptófano Serina Leucina
Isoleucina
Metionina
Leucina

Tripsina Quimiotripsina Elastasa Arginina © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
Enteropeptidasa Quimiotripsinógeno Proelastasa Carboxipeptidasa B Lisina
Procarboxipeptidasa
(enterocinasa)

Tripsinógeno

Figura 69-7. Acción de las enzimas pancreáticas sobre las proteínas. Cada enzima divide los enlaces peptídicos que están adyacentes a aminoáci-
dos específicos.

69 Funciones del duodeno 439

Polisacáridos
Unión 1:6α

Disacárido Unión 1:4α
Disacárido Amilasa

Monosacárido

Maltotriosa

Disacárido

Monosacárido Monosacárido

Figura 69-8. Digestión de carbohidratos (polisacáridos) en disacáridos y monosacáridos.

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. que, siendo detergentes, ayudan a la emulsificación y sorción del ion sodio ocurre a lo largo del intestino, iniciando
digestión de las grasas. en el duodeno. Se secretan bicarbonatos en la luz duodenal.
Más adelante en el íleon se reabsorben bicarbonatos.
La digestión de los ácidos nucleicos es desencadenada
por ribonucleasa y desoxirribonucleasa. Modelos generales: flujo y energía

Funciones de absorción El movimiento (flujo) de agua siempre es pasivo. Es
decir, el agua avanza por su propio gradiente de concen-
Ocurre una absorción de magnitud importante en el duode- tración. En el duodeno y otros sitios, los gradientes
no. En general, el patrón de absorción en el duodeno es osmóticos se producen por el bombeo activo (que
similar al del yeyuno. Por ejemplo, el duodeno y la parte requiere energía) de solutos, en particular Na+.
superior del yeyuno tienen la mayor capacidad para absor-
ber azúcares, dipéptidos y tripéptidos, así como grasas. La Pruebas de función pancreática
absorción de calcio y fosfato son especialmente elevadas en
el duodeno e íleon. El duodeno es también el principal sitio Análisis de jugos pancreáticos
de absorción del hierro no hem. Las secreciones pancreáticas se recolectan pasando una
sonda radiopaca de doble luz (de Dreiling) por el tubo
El agua puede moverse ya sea al interior o exterior del duo- digestivo de modo tal que una luz drene el estómago y la
deno dependiendo de la tonicidad del quimo a lo largo de la otra el duodeno. De esta forma, los contenidos del duodeno
mucosa duodenal. Por lo general, el quimo semisólido extrae
agua hacia la luz del duodeno. Sin embargo, cuando el quimo
es acuoso, el agua puede reabsorberse del duodeno. La reab-

440 VIII Aparato digestivo y nutrición

Triacilglicerol (triglicéridos, grasas)

Éster de colesterol Colesterol
Éster de colesterol hidrolasa

Lipasa pancreática Fosfatidil colina

Ácido graso

2-monoacilglicerol Fosfolipasa A2
Ácido graso
Ácido graso
Triacilglicerol (triglicéridos, grasas)

Lipasa activada por sales biliares Lisofosfatidil colina
Lisofosfolipasa
Ácido graso
Ácido graso
Ácido graso Glicerolfosforilo colina

Glicerol

Figura 69-9. Digestión de las grasas en ácidos grasos..

se recolectan libres de contaminación gástrica. La secreción Prueba de grasa fecal Se alimenta al sujeto con una dieta © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
de jugo pancreático puede estimularse ya sea de forma que contiene cantidades adecuadas de grasa. Se ingiere un
directa al inyectar secretina o colecistocinina o al consumir tinte indicador rojo carmín antes y después del alimento de
un alimento de prueba estandarizado. La prueba de secreti- prueba para identificar las heces derivadas de ese alimento de
na mide la capacidad secretora del conducto pancreático. Se prueba. En condiciones normales, la grasa fecal es < 7% del
encuentra disminuida en la pancreatitis crónica. En la prue- consumo alimentario. Ocurre un aumento en la grasa fecal
ba combinada de secretina-CCK o después de un alimento cuando la digestión o absorción de grasa disminuye.
de prueba, tanto la producción de bicarbonato como de
enzimas se estimulan en sujetos normales. Cuando hay La prueba de aliento de trioleína consiste en la adminis-
daño pancreático leve, sólo se ve afectada la producción de tración oral de trioleína radiomarcada (el triglicérido del
bicarbonato. Con daño avanzado, ambas están afectadas. Sin ácido oleico). El metabolismo de la trioleína libera dióxido
embargo, los alimentos de prueba pueden arrojar resultados de carbono (CO2) radiomarcado, el cual se exhala. La can-
falsos positivos. Por ejemplo, la actividad enzimática puede tidad de CO2 radiomarcado exhalado es menor si la triole-
ser baja, no debido a insuficiencia pancreática, sino a algu- ína no se digiere o no se absorbe.
na enfermedad de la mucosa intestinal que resulta en la
liberación inadecuada de CCK. La prueba de hidrólisis de tripéptido utiliza un péptido
sintético N-benzoílo-l-tirosilo-p-ácido aminobenzoico (Bz-Ti-
Análisis de los productos de la digestión PABA) para analizar la actividad de quimiotripsina. El pépti-
Análisis de heces Las heces se analizan bajo el microsco- do es dividido por la quimiotripsina en Bz-Ti y PABA. El
pio en busca de fibras de carne y grasa no digeridas, cuya PABA se absorbe con rapidez. Si la actividad de la quimiotrip-
presencia indica una falta de enzimas proteolíticas y sina es baja, la excreción de PABA en orina disminuye.
lipolíticas. La prueba es confiable y simple, pero no es lo
bastante sensible para detectar casos más leves de insufi- La prueba de Schilling con doble marcado se basa en el
ciencia pancreática. conocimiento de que la tripsina desempeña un papel en la
absorción de vitamina B12. Se sabe que la cobalamina
requiere de factor intrínseco para su absorción. Sin embar-
go, antes de que pueda unirse al factor intrínseco, la cobala-

69 Funciones del duodeno 441

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. mina ingerida se une a la proteína presente en el jugo gás-
trico conocida como proteína R. En el duodeno, la tripsina
degrada la proteína R, liberando la cobalamina, que enton-
ces puede unirse al factor intrínseco. Así, en la insuficiencia
pancreática, hay malabsorción de vitamina B12.

Se le da al paciente una mezcla de 57Co-cobalamina en
complejo con factor intrínseco, y 58Co-cobalamina en com-
plejo con proteína R. En condiciones normales, tanto 57Co-
cobalamina y 58Co-cobalamina se absorben y excretan en la
orina en cantidades iguales. En la insuficiencia pancreática,
la excreción urinaria de 58Co-cobalamina (que forma un
complejo con proteína R) se reduce.

Resumen

• La digestión que ocurre en el duodeno es el resultado de

secreciones biliares y secreciones del páncreas.

• Las sales biliares, producidas en el hígado, participan en

la digestión de las grasas. Las secreciones del páncreas, las
enzimas pancreáticas, y la solución de bicarbonato parti-
cipan en la digestión de carbohidratos, grasa y proteínas.

• Las sales biliares emulsifican las gotas de lípidos y ayu-

dan en la formación de micelas, que contienen lípidos
digeridos.

• La solución de bicarbonato secretada por el páncreas

aumenta el pH de los contenidos duodenales de modo
que las enzimas pancreáticas puedan funcionar.

• Las peptidasas degradan las proteínas en aminoácidos, las

amilasas degradan los carbohidratos en azúcares simples
y las lipasas digieren las grasas en glicerol y ácidos grasos;
sólo los productos “monoméricos” de la digestión pueden
absorberse.

Aplicación del conocimiento

69.1. A la Sra. Schilling se le extrajo un cálculo del colédo-
co. ¿Cuáles son los efectos de un cálculo biliar?

69.2. La tomografía computarizada abdominal de la Sra.
Schilling reveló cicatrices y atrofia pancreática. ¿Qué fun-
ciones del páncreas se verían afectadas por estos cambios?

69.3. Si se le realizara una prueba de Schilling a la Sra.
Schilling, probablemente mostraría que tiene una menor
velocidad de absorción de vitamina B12. ¿Cuáles de los sig-
nos y síntomas de la Sra. Schilling es probable que se rela-
cionen con su deficiencia de vitamina B12?

70 Funciones del intestino delgado

Funciones mecánicas En el reflejo gastroileal, la actividad secretora y motora © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
excesiva del abdomen provoca un aumento reflejo en la
Patrones de motilidad motilidad de la parte terminal del íleon y acelera el movi-
En ayunas, la motilidad del intestino delgado se caracteriza miento de material a través del esfínter ileocecal. El reflejo
por los complejos motores migratorios (CMM) que pasan es de mediación vagal.
en sentido descendente por el estómago e intestinos a inter-
valos regulares. Como en el estómago, los CMM son reem- En el reflejo intestinointestinal, la distensión excesiva de
plazados después de una comida por patrones de motilidad: un segmento del intestino relaja el músculo liso en el resto
segmentación y peristaltismo. Los CMM son más fuertes del intestino.
que las ondas peristálticas.
Funciones secretoras
Las contracciones de segmentación son aquéllas con un
patrón de anillo del músculo liso circular del intestino que Las glándulas intestinales tubulares, también conocidas
aparecen a intervalos regulares (figura 70-1). El intestino se como criptas de Lieberkühn, secretan un líquido isotónico
compartimentaliza en forma temporal en varios segmentos llamado jugo intestinal (o sucus entericus). La mayor parte
cortos. Las contracciones desaparecen después de unos de las enzimas que suelen encontrarse en esta secreción pro-
cuantos segundos, sólo para reaparecer como otra serie de vienen de células mucosas descamadas. El jugo intestinal
contracciones en anillo en los segmentos entre las contrac- libre de celulas casi no contiene enzimas. La secreción de
ciones previas. Mueven el quimo para adelante y atrás y jugo intestinal es estimulada por las hormonas gástricas,
aumentan su exposición a la superficie mucosa. Una varian- como péptido intestinal vasoactivo (PIV), pero no está afec-
te de las contracciones de segmentación son las contraccio- tada por la estimulación vagal. El moco secretado por el
nes tónicas que duran un poco más, aislando un segmento intestino proviene de los enterocitos y células caliciformes
del intestino de otro. Las contracciones de segmentación y en el epitelio.
tónicas hacen más lento el tránsito del quimo en el intesti-
no delgado. Esto permite un contacto más prolongado del Funciones digestivas
quimo con los enterocitos (células de la membrana mucosa
intestinal) y por tanto mejora la absorción. La digestión de todos los constituyentes de la comida se
completa en el intestino delgado. La digestión intestinal
Las ondas peristálticas impulsan el quimo intestinal ocurre en tres sitios: la luz intestinal, el borde en cepillo
hacia el intestino grueso. Las ondas peristálticas son anillos y el interior de las células que constituyen la mucosa.
de contracción del intestino que viajan distancias cortas a lo Ocurre relativamente poca digestión en la luz en sí. La
largo del intestino a velocidades de 2 a 3 cm/seg. En condi- mayor parte de la digestión ocurre en el borde en cepillo
ciones normales no se aprecian ondas peristálticas muy intestinal al cual están unidas las enzimas digestivas.
intensas llamadas impulsos peristálticos, pero ocurren cuan- Algunos dipéptidos y tripéptidos se transforman de
do el intestino está obstruido. La mayor parte de las ondas forma activa a las células intestinales y son hidrolizados
pasan regularmente en dirección oral a caudal. por las peptidasas intracelulares. Los aminoácidos que se
forman de esta manera se difunden al torrente sanguíneo.
Reflejos Lo mismo es para algunos lípidos.
El reflejo peristáltico es inducido por una distensión locali-
zada del intestino. Esto resulta en una contracción peristál- Digestión de carbohidratos Hay cinco enzimas
tica proximal a la distensión y en inhibición distal a ésta. Es encargadas de la digestión de carbohidratos en el borde
poco probable que el reflejo peristáltico tenga una relevan- en cepillo intestinal. 1) La sacarasa degrada a la sacaro-
cia fisiológica, pues el intestino rara vez se distiende al grado sa en glucosa y fructosa. 2) La maltasa (α-glucosidasa)
requerido para inducir el reflejo. El reflejo peristáltico no es separa las uniones 1:4α y libera glucosa. 3) La
un reflejo espinal; está coordinado por el sistema nervioso isomaltasa (α-dextrinasa) degrada las uniones 1:6α y
entérico del intestino. libera glucosa. 4) La lactasa (β-glucosidasa) degrada la
lactosa en glucosa y galactosa. 5) Trehelasa hidroliza a la
Anillo de constricción trehalosa, un dímero con unión 1:1α de la glucosa en
dos moléculas de glucosa.
Figura 70-1. Contracciones de segmentación del intestino.
Digestión de proteínas Existen cinco enzimas respon-
442 sables de la digestión de proteínas en el borde en cepillo
intestinal. 1) La enteropeptidasa (enterocinasa) tiene
como única función la activación de tripsinógeno en trip-
sina. 2) La aminopeptidasa es una exopeptidasa que
rompe las uniones peptídicas junto a los aminoácidos
terminal N de los péptidos. 3) La carboxipeptidasa es
una exopeptidasa que rompe la última unión peptídica
hacia la terminal C. 4) La endopeptidasa rompe las unio-
nes peptídicas en algún sitio en la mitad de los polipép-
tidos. 5) La dipeptidasa separa a los dipéptidos en ami-
noácidos.

70 Funciones del intestino delgado 443

Alrededor de la mitad de las proteínas en el intestino A Glucosa Fructosa
provienen de los alimentos ingeridos, el resto de los jugos
digestivos y las células mucosas descamadas. La mayor parte Glucosa Fructosa
de la proteína se digiere en el intestino delgado. Cualquier
proteína no digerida se digiere después al colon por la Glucosa Fructosa
acción de las bacterias. Las proteínas en las heces no son de
origen alimenticio, sino que provienen de bacterias y dese- Galactosa
chos celulares.
Dipéptido
Digestión de ácido nucleico Tres enzimas intestinales
ayudan a la digestión de los ácidos nucleicos. 1) Las polinu- B Tripéptido
cleotidasas separan a los ácidos nucleicos en nucleótidos. 2)
Las nucleosidasas catalizan la fosforilación de nucleósidos
para darles una base de nitrógeno libre más una pentosa fos-
fato. 3) La fosfatasa elimina al fosfato de la pentosa fosfato
formada como resultado de la digestión del ácido nucleico.
También elimina los fosfatos de los fosfatos orgánicos en la
dieta.

La digestión de las grasas en el intestino es desencade-
nada sobre todo por las enzimas en los jugos pancreáticos.
Sin embargo, las células mucosas intestinales tienen una fos-
folipasa que ataca a los fosfolípidos para producir glicerol,
ácidos grasos, ácido fosfórico y bases como colina.

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Funciones de absorción Dipéptido
Tripéptido
Absorción de los carbohidratos
Los monosacáridos se absorben con rapidez a partir del Dipéptido
intestino antes de que los alimentos lleguen a la porción Tripéptido
terminal de íleon. Las pentosas se absorben mediante
difusión simple. La glucosa y galactosa se absorben Figura 70-2. Transporte a través de la mucosa intestinal. A) Transporte
mediante difusión facilitada empleando un transportador de monosacáridos. B) Transporte de péptidos pequeños. GLUT, transpor-
de glucosa dependiente de sodio (SGLT, por sus siglas en tador de glucosa; SGLT, transportador de glucosa dependiente de sodio.
inglés) y transportador de glucosa (GLUT-2, por sus
siglas en inglés). La fructosa emplea GLUT-5 y GLUT-2 llo mediante transporte secundario activo (figura 70-2B).
para la difusión a través de las membranas luminal y La mayor parte de los péptidos que entran al enterocito se
basolateral, de manera respectiva (figura 70-2A). dividen en aminoácidos en el interior de la célula. Los ami-
Cuando un SGLT es defectuoso de forma congénita, la noácidos se difunden al exterior de la membrana basolate-
malabsorción resultante de glucosa o galactosa causa dia- ral hacia la sangre portal. Sin embargo, algunos pequeños
rrea grave que suele ser letal si no se eliminan sin demo- péptidos no se degradan en el interior del enterocito: se
ra la glucosa y galactosa de la dieta. difunden al exterior hacia el torrente sanguíneo sin cam-
bios, posiblemente usando un transportador.
La insulina no tiene un efecto directo sobre el trans-
porte intestinal de los azúcares, A este respecto, la absor- Proteínas Una pequeña cantidad de proteínas pasa sin
ción intestinal se parece a la reabsorción de glucosa en cambios del intestino a la sangre. La proteína es sometida a
los túbulos contorneados proximales en los riñones. endocitosis por el epitelio intestinal y a exocitosis en el
Ninguno de los dos procesos requiere de fosforilación. torrente sanguíneo. La cantidad de proteínas que se absorbe
Ambos son esencialmente normales en la diabetes melli- de esta manera es sustancial en lactantes, pero declina con
tus, pero son deprimidos por el fármaco florizina. la edad. En lactantes, la inmunoglobulina A (IgA) presente
en el calostro materno es capaz de ingresar a la circulación
Absorción de proteínas y proporcionar inmunidad pasiva.
Los aminoácidos se absorben más en el yeyuno que en el
íleon. Algunos aminoácidos se reabsorben mediante difu- En los adultos, ciertas proteínas de los alimentos pueden
sión simple. Sin embargo, la mayor parte de los aminoácidos producir una respuesta alérgica después de absorberse sin
emplean transportadores, tanto para entrar a los enterocitos ser digeridas. Varias proteínas virales y bacterianas son
en el borde en cepillo y para su difusión al exterior a través absorbidas por las grandes células de micropliegue (M) pre-
de la membrana basolateral. Hay varios transportadores sentes en los parches de Peyer. Las células M pasan los antí-
específicos de aminoácidos individuales o en grupo. Algunos genos a los linfoblastos en los parches de Peyer. Los linfo-
de estos incluyen el cotransporte con Na+; otros son inde- blastos activados entran a la circulación sólo para regresar a
pendientes de Na+. la mucosa intestinal y otros epitelios donde secretan IgA en
respuesta a las exposiciones antigénicas subsecuentes.
Los defectos congénitos en el transporte de aminoáci-
dos suelen afectar tanto la absorción intestinal como la
reabsorción tubular renal, por ejemplo, cistinuria y enfer-
medad de Hartnup, que ocurren debido a alteraciones en
el transporte de los aminoácidos básicos y neutrales, de
manera respectiva.

Péptidos pequeños La absorción de péptidos pequeños
ocurre más en el íleon y menos en el yeyuno. Los dipépti-
dos y tripéptidos se transportan a través del borde en cepi-

444 VIII Aparato digestivo y nutrición grasos de cadena larga (> 10 átomos de carbono) se reesteri-
fican con rapidez a triglicéridos en las células mucosas, man-
Las bases de purina y pirimidina formadas por la diges- teniendo un gradiente de difusión favorable de los lípidos. La
tión de ácidos nucleicos se absorben mediante un proceso mayor parte de los triglicéridos se forma mediante la acetila-
de transporte activo. ción de los 2-monoglicéridos absorbidos. Los triglicéridos se
recubren entonces con una capa de proteínas y fosfolípidos
Absorción de las grasas para formar quilomicrones. El colesterol que entra al entero-
cito se esterifica con ácidos grasos y se incorpora en los qui-
Una barrera a la absorción de las moléculas de grasa es la lomicrones. Éstos dejan la célula y entran en los linfáticos.
capa estable, una capa estacionaria de líquido luminal que Durante la absorción de grasa, la linfa en las vellosidades se
está en contacto con la superficie mucosa del intestino. vuelve lechosa debido a los quilomicrones suspendidos. Los
Las grasas digeridas deben, por lo tanto, convertirse a su canales linfáticos en las vellosidades se llaman, por tanto, lac-
forma micelar para su paso a través de la capa estable. El teales, y la linfa que transportan se llama quilo.
grosor de la capa estable aumenta en ciertos estados pato-
lógicos, como esprue celiaco, por lo que contribuyen a la Absorción de agua y electrólitos
malabsorción. Agua Los intestinos reciben cada día ~2 L de líquidos inge-
ridos más 7 L de secreciones de la mucosa de las vías gas-
Más de 95% de la grasa digerida se absorbe en el intesti- trointestinales y glándulas asociadas (figura 70-4). La totali-
no. Las micelas se mueven en sentido descendente por su dad de esta cantidad, excepto por 200 mL, se reabsorbe.
gradiente de concentración a través de la capa estable al Dependiendo de la cantidad de agua ingerida con los ali-
borde en cepillo de las células mucosas. Los líquidos se mentos, los contenidos duodenales pueden ser hipotónicos
difunden al exterior de las micelas y se mantiene una solu- e hipertónicos. De forma correspondiente, el agua puede
ción acuosa saturada de los lípidos en contacto con el borde salir del duodeno hacia el plasma o viceversa. En cualquier
en cepillo de las células mucosas. caso, para el momento en que el agua llega al yeyuno, suele
ser isotónica en relación con el plasma a través de la pared
Todos los grasos ácidos entran a los enterocitoss median- intestinal.
te difusión facilitada (figura 70-3). Una vez en el interior de
la célula mucosa, los ácidos grasos de cadena corta y larga se El sodio se absorbe en forma activa a lo largo de los
tratan de forma distinta. Los ácidos grasos de cadena corta intestinos delgado y grueso. El transporte activo de sodio
(que contienen < 10 átomos de carbono) pasan de las célu- (Na+) se acopla con la absorción de glucosa, aminoácidos y
las mucosas directamente hacia la sangre portal. Los ácidos otras sustancias determinadas. Así, la presencia de glucosa
en la luz intestinal facilita la reabsorción de Na+. Por el
Fosfolípido Quilomicrón mismo motivo, se añade glucosa a las soluciones de NaCl
por vía oral en el tratamiento de pérdida de Na+ y agua en
Proteína la diarrea.

Colesterol Potasio Existe movimiento bidireccional de potasio (K+)
a través de la pared intestinal, tanto pasivo como activo. En
Éster de colesterol el yeyuno e íleon hay una absorción neta de K+ de la luz,
Ácido graso de sobre todo debido al arrastre por solvente asociado con la
cadena larga absorción de agua.
Ácido graso de
cadena corta Vitaminas y minerales
Las vitaminas hidrosolubles B1, B2, B3, B5, B6, biotina y vita-
2-monoglicérido mina C se absorben sobre todo en el yeyuno mediante con-
transporte de Na+. El ácido fólico y la vitamina B12 se absor-
ben en el íleon (véase capítulo 24). Las vitaminas liposolu-
bles A, D, E y K se absorben de forma deficiente si la absor-
ción de grasas está deprimida. La absorción de hierro se ana-

Jugo intestinal Jugo salival © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.

(3(3000000 mmLL)) (1000000mmLL))

Jugo biliar Jugo pancreático Jugo gástrico

(5(50000mmL)L) ((550000 mmLL)) ((22000000 mmLL))

Figura 70-3. Absorción de grasas. Figura 70-4. Los constituyentes de los siete litros de jugos digestivos
que se secretan al día en las vías gastrointestinales.

70 Funciones del intestino delgado 445

liza en detalle en relación con factores hematínicos (véase
capítulo 24). La absorción de calcio y fosfato se analiza en
relación con el metabolismo óseo (véase capítulo 78).

Resumen

• Cuando el intestino delgado está vacío, el patrón motor se

caracteriza por complejos motores migratorios; cuando
está lleno de quimo, ocurren segmentación y peristaltis-
mo, lo que mezcla e impulsa al quimo en sentido aboral.

• La absorción de los alimentos digeridos se completa en

el intestino delgado.

Aplicación del conocimiento

70.1. La Sra. Schilling trató de controlar su diarrea con
Imodium. Este fármaco hace más lento el peristaltismo en
el intestino. ¿Cómo afectaría esto su diarrea?

70.2. La Sra. Schilling recibe una solución de xilosa para
beber y se mide la aparición de ésta en la orina. ¿Qué cam-
bios en la función intestinal resultarían en una menor excre-
ción renal de xilosa? Explique.

70.3. La Sra. Schilling sufre de esteatorrea, la aparición de
grandes cantidades de grasa en las heces. ¿Qué cambios en
la función intestinal podrían resultar en esta alteración?
Explique.

70.4. Durante la exploración física nota que la Sra. Schilling
tiene numerosos hematomas pequeños en los brazos. ¿Cuál
podría ser la causa?

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71 Funciones del colon

El colon también se conoce como intestino grueso, dado sino que mezclan la masa fecal, facilitando la absorción © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
que su diámetro es mayor al del íleon, aunque es más corto de agua. Contracciones similares en el colon sigmoides se
en cuanto a longitud. Su capa muscular externa está organi- encargan de moldear a las heces bien formadas.
zada en tres capas longitudinales llamadas bandas colónicas.
La pared del colon sobresale debido a las haustras que se Propulsión segmentaria (peristaltismo) | Hace que los
forman entre los espacios que existen entre las bandas del contenidos de una haustra se expulsen a la siguiente
colon. La mucosa colónica carece de vellosidades. Las glán- haustra. La dirección de la propulsión puede ser aboral
dulas colónicas sólo secretan moco. El suministro nervioso (lejos de la boca) o adoral (hacia la boca), pero la propul-
del colon es similar al del íleon. El suministro de los nervios sión predomina sobre la retropulsión. En el síndrome de
simpáticos al esfínter anal interno (formado por músculo intestino irritable, los movimientos de propulsión
liso) es excitatorio; el suministro parasimpático es inhibito- aumentan sin motivo aparente, lo que resulta en una sen-
rio. El esfínter anal externo (un músculo esquelético) está sación de urgencia para defecar.
inervado por el nervio pudendo.
Propulsión multihaustral sistólica (contracción en
Funciones motoras masa) Comienza en la parte media del colon transverso
con varios segmentos adyacentes que se contraen de
Se ha estudiado la motilidad colónica mediante registros de forma simultánea y transportan los contenidos intestina-
presión, cinerradiografía y el registro del tiempo de tránsito, les 2 a 5 cm/min hasta el recto. Los movimientos de masa
cada método proporciona información distinta. Los movi- son muy infrecuentes y ocurren a intervalos de varias
mientos del colon están coordinados por el ritmo eléctrico horas. La contracción de masa también se produce de
basal (REB) del colon. La frecuencia de esta onda aumenta forma reflexiva por el reflejo gastrocólico (véase más
a lo largo del colon, de ~9/min en la válvula ileocecal a adelante).
16/min en el sigmoides.
Tránsito colónico
Cambios de presión en el colon Tiempo de tránsito Una comida ingerida llega al ciego
Los registros de la presión intraluminal son de poca utilidad en ~4 horas, a la flexura hepática en 6 horas, a la flexu-
al estudiar la motilidad colónica debido a que pueden ocu- ra esplénica en 9 horas y al colon sigmoide en 12 horas.
rrir contracciones colónicas sin cambios de presión y, a la De la porción pélvica del colon al ano, el transporte es
inversa, pueden ocurrir cambios de presión debidos a una más lento y hasta la cuarta parte de los residuos de una
contracción distal. Lo que es más, puede ocurrir un impor- comida de prueba se retiene en el recto por hasta tres
tante desplazamiento del contenido colónico con muy días. La expulsión completa de una comida en las heces
pocos cambios en la presión intraluminal. Esto ocurre cuan- toma más de una semana. Si se consumen cuentas de
do los segmentos adyacentes son permeables y su resisten- tres colores distintos en tres días diferentes, se encuen-
cia es baja, como ocurre en niños con diarrea. A la inversa, tran cuentas de los tres colores en las heces a partir del
las variaciones considerables de presión (70 a 80 mm Hg) tercer día. Esto indica que hay un receso, probablemen-
pueden no desencadenar el transporte de heces. Esto ocurre te en el ciego y colon sigmoides, donde los residuos se
cuando las contracciones interhaustrales casi ocluyen la luz, mezclan. Las dietas ricas en fibra pasan más rápido por
como pasa en el estreñimiento. el colon.

Modelos generales: elasticidad y flujo Tránsito ileocecal La porción del íleon que contiene
la válvula ileocecal se proyecta ligeramente hacia el
Las propiedades elásticas del colon juegan un papel en ciego, de modo que una elevación en la presión colónica
los cambios de presión que ocurren en el colon. Los la cierra, en tanto que una elevación en la presión ileal
cambios de presión que están presentes y la permeabi- la abre. Por lo general está cerrada y evita el reflujo de
lidad (y por tanto la resistencia) de los segmentos del los contenidos colónicos hacia el íleon. Cada vez que la
colon determinan el flujo de los contenidos colónicos. alcanza una onda peristáltica, se abre brevemente, lo
que permite que parte del quimo ileal se impulse al
Cinerradiografía de la motilidad colónica ciego.
La cinerradiografía indica el patrón de las contracciones
colónicas, así como el movimiento de los contenidos colóni- Reflejos colónicos
cos. Los siguientes patrones de motilidad pueden observar- Reflejo de defecación La defecación es un reflejo espinal
se usando cinerradiografía. iniciado por la distensión del recto por las heces (figura 71-
1). La distensión se detecta por mecanorreceptores ubica-
Propulsión haustral |Es la forma más frecuente de dos en la pared del canal anal. Provoca contracciones refle-
motilidad colónica en que los contenidos de las haustras jas y, con ello, el deseo de defecar. La urgencia por defecar
son impulsados distancias cortas en ambas direcciones se siente primero cuando la presión rectal aumenta a ~18
por la contracción segmentaria aleatoria de los músculos mm Hg. Cuando la presión rectal alcanza 55 mm Hg, el
circulares. Al igual que las contracciones en segmenta- esfínter interno se relaja de forma refleja, lo que se conoce
ción del íleon, estas contracciones no son progresivas, como reflejo inhibitorio rectoanal. La relajación está media-
da por fibras parasimpáticas colinérgicas que se originan en
la médula espinal sacra (S2) y llegan al recto a través del
nervio esplácnico pélvico (nervio pélvico). Las fibras aferen-
tes también llegan a la médula espinal a través del nervio
esplácnico pélvico.

446

Control 71 Funciones del colon 447
voluntario
tico. El agua sigue en sentido descendente el gradiente
Nervio esplácnico Segmento S2 osmótico a través de las vías paracelulares. La bomba Na+-
pélvico K+ se ubica en la membrana basolateral de las células epite-
Control liales colónicas. Existen cuando menos dos mecanismos
Eferentes reflejo diferentes de absorción de Na+ en la superficie apical de las
parasimpáticos células en el colon. En el colon distal, el transporte de Na+
ocurre a través de un Na+-unitransporte, que es electrógeno
Aferentes (figura 71-2A). Los canales a través de los cuales el Na+
del recto entra a la célula son sensibles a amilorida y todo el proceso
es similar al Na+-unitransporte electrógeno que ocurre en el
túbulo renal. En el colon proximal, el Na+ se reabsorbe
sobre todo mediante el antiportador Na+-H+ y el antiporta-
dor HCO3- -Cl- (figura 71-2B), como ocurre en los túbulos
renales (véase figura 55-2). El intercambio de HCO3- -Cl-
explica la concentración elevada de bicarbonato de las
secreciones colónicas. Los catárticos salinos como el sulfato
de magnesio son sales mal absorbidas que retienen su equi-
valente osmótico de agua en el intestino, que aumenta el
volumen intestinal, lo cual ejerce un efecto laxante.

Esfínter Nervio Modelos generales: energía y flujo
externo pudendo
El transporte activo de solutos, en particular Na+, esta-
Figura 71-1. Reflejo de defecación. Información aferente (sensorial) del blece un gradiente osmótico que impulsa el flujo de
colon que llega a la médula espinal, con información eferente (motora) agua en sentido descendiente del gradiente osmótico.
que regresa al colon. Los controles inhibitorios descendentes suelen La disponibilidad de oxígeno y glucosa es por tanto
mantener el esfínter anal cerrado a menos que la inhibición se detenga esencial para proporcionar la energía requerida para
de forma conciente. mover solutos. El flujo de sangre a las vías gastrointesti-
nales aumenta después de una comida de modo que
esto pueda ser posible.

La defecación puede inhibirse de forma voluntaria al A
mantener contraído el esfínter anal externo. La defecación B
puede iniciarse de forma voluntaria en cualquier momento
en que la presión rectal se encuentre entre 18 y 55 mm Hg.
Esto se realiza al relajar voluntariamente el esfínter externo
y pujar, es decir, realizar la maniobra de Valsalva para
aumentar la presión intraabdominal. La defecación volunta-
ria no es posible con presiones rectales bajas. Los pacientes
con problemas raquídeos crónicos no tienen control volun-
tario de la defecación y la evacuación se realiza totalmente
por reflejo en esos individuos.

El reflejo gastrocólico es la contracción en masa del colon
provocada de forma refleja por la distensión del estómago. El
reflejo consiste en una fase neural temprana (en un lapso de
10 minutos de haber comido), el cual es abolido por fármacos
anticolinérgicos y una fase normal retrasada, que coincide con
la concentración máxima de gastrina. Debido a este reflejo, los
niños defecan casi siempre después de comer. En los adultos,
el control intestinal suprime este reflejo.
© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Canal de Na+ sensible
Espacio lateral
basolaterala amiloridaLuz

Funciones de absorción Luz

En el colon se absorben cantidades importantes de Na+ y Figura 71-2. A) La reabsorción de sodio en el colon distal es electróge-
agua. Sin embargo, los humanos pueden sobrevivir después de na debido a que el movimiento de sodio contribuye al establecimiento del
una colectomía total y se hace en casos de carcinoma del potencial transmembrana. B) La reabsorción de Na+ en el colon proximal
colon, suponiendo que se mantenga un equilibrio de líquidos es electroneutra; el potencial transmembrana no se ve afectado debido a
y electrolitos. El colon ofrece una gran superficie para la absor- que está ocurriendo el contratransporte de iones con las mismas cargas.
ción que puede utilizarse para la administración de fármacos
rectales mediante supositorios. Sin embargo, el uso de un
edema puede representar un problema, pues se pueden absor-
ber grandes cantidades de agua, lo que provoca intoxicación
por agua, coma y muerte, en particular en niños.

Absorción de sodio y agua | El Na+ se transporta de
forma activa fuera del colon, generando un gradiente osmó-

448 VIII Aparato digestivo y nutrición Reacciones bacterianas perjudiciales Los nutrientes © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
como la vitamina C, B12 y colina son consumidos por algu-
Absorción o secreción de potasio La absorción y nas bacterias y conducen a síntomas de deficiencia a menos
secreción colónica de K+ están equilibradas de forma que se complementen en la dieta. Las bacterias colónicas
delicada. Cuando la concentración de K+ de los conteni- también producen amoniaco, que se absorbe en la sangre
dos colónicos es baja, hay una secreción neta, y cuando pero se destoxifica rápidamente en el hígado. Así, la disfun-
es elevada, hay una absorción neta. En su mayor parte, ción hepática resulta en hiperamonemia, la cual provoca
hay una secreción neta de K+ hacia el colon y la pérdida síntomas neurológicos (encefalopatía hepática). El trastorno
de líquidos colónicos pueden conducir a hipopotasemia se trata con catárticos osmóticos como lactulosa, que redu-
grave. ce la carga colónica de proteínas formadoras de amoniaco y
acidifica los contenidos colónicos, o que promueve el creci-
Heces miento de bacterias que no forman amoniaco. La actividad
La composición de la parte sólida de las heces, que com- de las bacterias colónicas se asocia con concentraciones
prende sólo un cuarto del peso total, se presenta en el plasmáticas más elevadas de lipoproteínas de baja densidad
cuadro 71-1. La proteína y grasa fecales no son de origen y colesterol. Los antibióticos con absorción deficiente (anti-
alimentario, sino que provienen de las bacterias y dese- bióticos liminales), como neomicina, que modifican la flora
chos celulares. Por tanto, la composición fecal se ve poco intestinal, reducen las concentraciones plasmáticas de lipo-
afectada por las variaciones en la dieta y cantidades con- proteínas de baja densidad y colesterol.
siderables de heces se pasan incluso durante la inanición
prolongada. Reacciones bacterianas indiferentes Las bacterias coló-
nicas comensales convierten a los ácidos biliares primarios
El pH de las heces es ligeramente ácido debido a los (ácido cólico y quenodesoxibólico) en ácidos biliares secun-
ácidos orgánicos que se forman a partir de carbohidratos darios (ácido desoxicólico y litocólico). Las bacterias coló-
por las bacterias colónicas. El color pardo de las heces se nicas sintetizan indol, escatol, mercaptanos y sulfato de
debe a la presencia de urobilina, que se forma a partir de hidrógeno, que contribuyen al olor fecal. Incluso en algunos
la oxidación de urobilinógeno (incoloro). Los urobilinó- individuos se forma metano. Las comensales también for-
genos se forman a partir de bilirrubina por la acción de man hidrógeno a partir de carbohidratos no absorbidos. El
las bacterias colónicas. El oscurecimiento de las heces hidrógeno se absorbe y espira en el aliento. En la intoleran-
por su contacto con el aire obedece a la oxidación de los cia a la lactosa, el hidrógeno del aliento aumenta después
urobilinógenos residuales a urobilinas. de una carga alimentaria de lactosa y se usa como prueba
diagnóstica conocida como prueba diagnóstica en el alien-
Bacterias intestinales to. Algunas de las bacterias colónicas sintetizan aminas
potencialmente tóxicas como histamina y tiramina, que se
El colon es estéril al nacimiento, pero pronto es coloni- pensaba producían autointoxicación en pacientes estreñi-
zado por bacterias. El recuento bacteriano es menor en dos, pero que ahora se sabe son inocuas.
el íleon y yeyuno y esta casi ausente en el abdomen y
duodeno debido a la acción inhibitoria del HCl. Las Resumen
bacterias colónicas pueden ser simbiontes (que compar-
ten una relación mutuamente benéfica con el hospede- • La motilidad en el colon incluye propulsión austral,
ro), patógenas (dañinas para el hospedero) o comensa-
les (ni benéficas ni dañinas). En sujetos inmunosupri- peristaltismo y contracciones de masa.
midos, las bacterias colónicas patógenas entran al
torrente sanguíneo en grandes cantidades, lo que produ- • El reflejo de la defecación, la relajación del esfínter anal
ce septicemia letal. Incluso en sujetos normales, la dise-
minación de Escherichia coli a las vías urinarias provoca interno, ocurre cuando la presión en el recto es bastante
infección grave. alga. Sin embargo, el control voluntario del esfínter anal
externo puede evitar que ocurra la defecación.
Reacciones bacterianas benéficas Las bacterias coló-
nicas simbióticas sintetizan vitamina K, B y ácido fólico. • La principal función de absorción del colon es la absor-
Algunas se absorben en cantidades importantes y com-
plementan la ingesta alimentaria. La lactosa no absorbi- ción de NaCl, con agua que se mueve de forma pasiva en
da es convertida a ácidos grasos de cadena corta por las sentido descendente del gradiente osmótico que se esta-
bacterias colónicas. Estos ácidos grasos aumentan la blece.
absorción colónica de Na+ y agua y también tienen un
efecto trófico sobre la mucosa colónica. Aplicación del conocimiento

Cuadro 71-1. Composición por peso de la materia fecal 71.1. La Sra. Schilling tiene brotes frecuentes de diarrea que
sólida pueden causar deshidratación. Los líquidos de rehidratación
oral contienen tanto glucosa como electrolitos, en particu-
Constituyente Peso % lar sodio. Explique el mecanismo por el cual funciona este
30 tratamiento.
Bacterias muertas 30
Fibra no diferida, células epiteliales esfaceladas
y constituyentes sólidos de las secreciones 10 a 20
gastrointestinales (p. ej., pigmentos biliares) 10 a 20
Grasas 2a3
Materia inorgánica
Proteínas

72 Hormonas gastrointestinales

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Las hormonas gastrointestinales (GI) son secretadas por las diferentes tamaños, como la mini-gastrina, con 14 aminoáci-
células endocrinas ubicadas en la mucosa GI. A menudo dos (G14), gastrina pequeña (G17), gastrina grande (G34) y
actúan de forma paracrina, pero también entran en la circu- gastrina muy grande, con más de 34 aminoácidos. La mayor
lación. Desempeñan un importante papel en la regulación parte de la gastrina es ya sea G17 o G34. Ambas son igualmen-
de las secreciones GI y la motilidad. De manera estructural te potentes para estimular la secreción del ácido. Cada forma
y en menor grado funcional, estas hormonas son de dos está mejor adecuada para una acción particular de gastrina.
tipos: la familia de la gastrina, que incluye la gastrina y cole-
cistocinina (CCK); y la familia de la secretina, que incluye La secreción de gastrina aumenta por la presencia de
a la secretina, glucagón, glicetina, polipéptido intestinal productos de la digestión de proteínas en el abdomen, en
vasoactivo (PIV), y polipéptido inhibitorio gástrico (PIG). particular fenilalanina y triptófano, que actúan directa-
Dado que la gastrina y la CCK pertenecen a la misma fami- mente sobre las células G. También es estimulada por la
lia, sus acciones son similares, aunque difieren en su fuerza. distensión del abdomen y la distensión vagal. Las fibras
Por ejemplo, tanto la gastrina y CCK estimulan la secreción vagales posganglionares que inervan las células G tienen
gástrica y la contracción de la vesícula biliar, pero el efecto polipéptido liberador de gastrina (PLG) y no acetilcolina
de la gastrina sobre la secreción gástrica es mayor que el (ACh), como su neurotransmisor; por lo tanto, la atropi-
efecto de la CCK y la acción de ésta sobre la vesícula biliar na no inhibe la respuesta de gastrina a una comida de
es menor que la de gastrina. En el cuadro 72-1 se presenta prueba. El ácido en el duodeno inhibe la secreción de
una comparación de gastrina, CCK y secretina. gastrina, en parte por una acción directa en las células G
y también por la liberación de somatostatina, que inhibe
Muchas de estas hormonas GI también se encuentran en la secreción de gastrina.
el encéfalo y nervios periféricos. Por ejemplo, la CCK, que
estimula la contracción de la vesícula biliar, también se La gastrina actúa mediante el mecanismo de grupo IIC
encuentra en el encéfalo, donde participa en la regulación (véase figura 75-6). Las principales acciones de la gastrina
del consumo de alimentos y en la producción de ansiedad y son la estimulación del ácido gástrico y la secreción de pep-
analgesia. Esta presencia dual se denomina eje gastrocefáli- sina, estimulación de la motilidad gástrica y estimulación
co. Las células que secretan hormona GI pueden formar del crecimiento de la mucosa del abdomen, íleon y colon (el
tumores. La mayor parte de estos tumores son ya sea gastri- efecto trófico). La gastrina estimula tanto la secreción de
nomas o glucagonomas. insulina como la de glucagón. Después de una comida pro-
teínica, se secreta gastrina en cantidades suficientes para
Modelos generales: comunicaciones y homeostasia aumentar la secreción de insulina. La gastrina desempeña
una función en la fisiopatología de las úlceras duodenales.
Las hormonas GI se comportan como otras hormonas
(véase sección IX) y transmiten información de una Colecistocinina-pancreozimina
célula a otra, ya sea de forma local o mediante la circu-
lación. Sus efectos sobre el sistema GI es coordinar la Anteriormente se creía que la CCK y pancreozimina
función de los componentes del sistema. La principal (PZ) eran dos hormonas distintas –una (CCK) que esti-
función de la absorción de nutrientes no se controla vía mula la contracción de la vesícula biliar, y otra (PZ) que
homeostática; con excepción de unos pocos solutos estimula la secreción pancreática rica en enzimas. Ahora
inorgánicos, el sistema GI absorbe todos los nutrientes se sabe que las dos son iguales y se han llamado CCK-PZ
que se le presentan. o sólo CCK. Al igual que la gastrina, la CCK muestra
tanto macroheterogeneidad como microheterogeneidad.
Gastrina Existen dos tipos de receptores de CCK: CCK-A y CCK-
B. Ambos tipos de receptores se encuentran en el encéfa-
La gastrina se produce por las células G ubicadas en las lo, pero las vías GI sólo contienen receptores CCK-A. En
glándulas gástricas antrales (véase figura 68-3). Las células el encéfalo, los receptores CCK están presentes en el área
G pertenecen a una mayor familia de células llamadas célu- postrema.
las APUD (por sus siglas en inglés, precursor de la captación
y descarboxilación de aminas). Las células secretoras de gas- La secreción de CCK es estimulada por el contacto de la
trina también se encuentran en la hipófisis, encéfalo y ner- mucosa intestinal con los productos de la digestión, en par-
vios, así como en los islotes pancreáticos fetales. Los tumo- ticular péptidos y aminoácidos, y también por la presencia
res secretores de gastrina (gastrinomas) son más frecuentes en el duodeno de ácidos grasos que contienen más de 10
en el páncreas. átomos de carbono.

Estructuralmente, la gastrina muestra tanto macrojeteroge- CCK actúa mediante el mecanismo hormonal del
neidad (longitud variable del polipéptido) y microheteroge- grupo IIC (véase figura 75-6) y tiene las siguientes fun-
neidad (diferencias menores en la secuencia de aminoácidos). ciones. 1) Causa la contracción de la vesícula biliar. 2)
La forma principal de gastrina que causa secreción de ácido Provoca la secreción de jugo pancreático rico en enzimas.
gástrico es G17, que tiene 17 residuos de aminoácidos. Todas 3) Potencia la acción de la secretina en el páncreas. 4)
las formas de gastrina tienen una secuencia idéntica de cinco Inhibe el vaciado gástrico. También aumenta la contrac-
aminoácidos en su terminal C. La prohormona preprogastrina ción del esfínter pilórico, con lo que previene el reflujo
es dividida para producir regiones de terminal C activa de de contenidos duodenales hacia el abdomen. 5) Aumenta
la motilidad del intestino delgado y colon. 6) Ejerce un
efecto trófico en el páncreas. 7) Aumenta la secreción de
enterocinasa. 8) Estimula tanto la secreción de insulina
como la de glucagón. 9) Produce saciedad.

449

450 VIII Aparato digestivo y nutrición el ácido entra al duodeno, inhibe la secreción de gastri-
na y la motilidad del abdomen, las cuales reducen la
Secretina entrada del quimo ácido hacia el duodeno. Por tanto, la
secreción de gastrina está elevada en la aclorhidria. Al
La secretina es secretada por células S ubicadas en la
profundidad de las glándulas yeyunales. Su secreción A Estimulación de Ácido en la
aumenta cuando el ácido y los productos de la digestión las células D en luz gástrica
de proteína entran en contacto con la mucosa yeyunal. la mucosa gástrica
Vaciado Motilidad
La secretina actúa a través del mecanismo hormonal Secreción de gástrico gástrica reducida
del grupo IIA (véase figura 75-5). Las siguientes son fun- somatostatina
ciones de la secretina. 1) Estimula la secreción de un en la luz gástrica Ácido en Inhibición de la
jugo pancreático acuoso y alcalino (rico en bicarbonato). el duodeno secreción de gastrina
2) Potencia la acción de CCK en el páncreas. 3) Aumenta Inhibición de
la secreción hepática de la bilis; es un colerético. 4) las células G Estimulación de la
Disminuye la secreción de ácido gástrico. 5) Aumenta el secreción de secretina
tono del esfínter pilórico. Secreción
de gastrina Aumento de la secreción
Otras hormonas gastrointestinales reducida de jugo pancreático alcalino

El péptido inhibitorio gástrico (PIG) se llama así debido Secreción de
a que inhibe la secreción y motilidad gástricas. También ácido gástrico
estimula la secreción de insulina. La secreción de PIG es reducida
estimulada por la glucosa y grasa en el duodeno; por
tanto, el PIG califica como una enterogastrona (véase Neutralización de
más adelante), pero no es lo bastante potente, y hay ácido en el duodeno
mejores candidatos. El PIG es secretado por las células K
en la mucosa duodenal e intestinal. B Motilidad Vaciado
gástrico
El péptido intestinal vasoactivo (PIV) se llama así gástrica
debido a que dilata los vasos sanguíneos periféricos y reducida
relaja el músculo liso intestinal. Así, provoca un marcado
incremento en las secreciones intestinales acuosas. El Grasa en Aumento de la
PIV inhibe la secreción de ácido gástrico. Los tumores el duodeno liberación de jugo biliar
secretores de PIV, llamados PIVomas resultan en diarrea
intensa. El PIV también se encuentra como cotransmisor Digestión de la vesícula biliar
con ACh en el encéfalo y nervios autónomos. El PIV de grasa
potencia el efecto de ACh en la secreción salival.
ENTEROGASTRONA Productos de la Aumento de
El péptido YY es un inhibidor eficiente de la secreción digestión de grasa la secreción
de ácido mediada por gastrina. Además, su liberación de Péptido YY
la mucosa yeyunal es estimulada por la presencia de gra- CCK en el duodeno de CCK
sas en la luz. El péptido YY es el mejor calificado como PIG
una enterogastrona. PIV

La motilina es secretada por las células en la mucosa Vaciado
guodenal y causa contracción del músculo liso intestinal.
La motilina es un regulador de las “ondas de manteni- C gástrico
miento” de los intestinos (véase capítulo 68, complejos
motores migratorios). Proteínas en Aumento de la © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
el duodeno secreción de jugo
La neurotensina es abundante en la mucosa del íleon. pancreático rico en
Su liberación es estimulada por los ácidos grasos. Inhibe Digestión
la motilidad GI y aumenta el flujo sanguíneo ileal. de proteína enzimas

El polipéptido liberador de gastrina (PLG) es el neu- Productos de la Aumento de la
rotransmisor en las terminaciones vagales que inervan las digestión de proteínas secreción de CCK
células G. Aumenta la secreción de gastrina. Entra en la
circulación cuando se secreta en cantidades muy abun- en el duodeno
dantes.
Figura 72-1. Control de retroalimentación de las funciones GI que están
La somatostatina y glucagón se analizan en el capítu- mediadas por hormonas GI. A) Control de retroalimentación negativa de
lo 81. la acidez duodenal. B) La retroalimentación positiva y C) negativa estimu-
lada por la presencia de alimento en el duodeno controlan la digestión de
La guanilina es secretada por las células de la mucosa las grasas y proteínas. Las flechas rojas representan los efectos estimu-
intestinal. Provoca un aumento en la secreción de cloro lantes; las flechas azules representan los efectos inhibitorios. CCK, cole-
en el intestino mediante el mecanismo hormonal del cistocinina; PIG, péptido inhibitorio gástrico; PIV, péptido intestinal vaso-
grupo IIB. La enterotoxina de ciertas cepas de Escherichia activo.
coli tiene una estructura similar a la guanilina y provoca
diarrea al incrementar la secreción intestinal de cloro.

Controles de retroalimentación hormonal

Las hormonas GI ejercen un control de retroalimenta-
ción sobre varias funciones GI. Un ejemplo es el con-
trol de la acidez del duodeno (figura 72-1A). Cuando

72 Hormonas gastrointestinales 451

Cuadro 72-1. Resumen de las propiedades de gastrina, colecistocinina y secretina

Secretada por Gastrina Colecistocinina Secretina
Células G en la mucosa antral y Mucosa de la parte superior
duodenal del intestino Células S en las glándulas
Células TG en el adbomen e íleon Encéfalo y nervios de la mucosa ileal
Islotes pancreáticos en el feto
Hipófisis
Encéfalo y nervios

Estimulada por Péptidos y aminoácidos en el Péptidos y aminoácidos en el Péptidos y aminoácidos en
abdomen e duodeno intestino delgado el intestino delgado
Distensión del abdomen
Ácidos grasos (> 10 carbonos) en Ácido en el intestino delgado
Neurotransmisor vagal PLG el duodeno
Adrenalina

Inhibida por Ácido en el duodeno
Secretina, PIG, PIV, CCK
Glucagón
Calcitonina

Modo de acción Hormona del grupo IIC Hormona del grupo IIC Hormona del grupo IIA

Efectos sobre las Ácido gástrico (+) Enzimas pancreáticas (+) HCO3- pancreático (+)
secreciones exocrinas Enterocinasa (+) Bilis hepática (+)
Pepsina (+)
Ácido gástrico (-)

Efectos sobre las Insulina (+) Insulina (+) Glucagón (-)
secreciones endocrinas Glucagón (+) Potencia CCK
Glucagón (+)
Potencia la secretina

Efectos sobre la Motilidad gástrica (+) Tono del esfínter pilórico (+) Tono del esfínter pilórico (+)
motilidad gastrointestinal

Vaciado gástrico (-)
Contracción de la vesícula biliar (+)
Intestino delgado, motilidad colónica (+)

Otros efectos Efecto trófico en la mucosa del Efecto trófico sobre el páncreas
abdomen, íleon y colon

Saciedad

Abreviaturas: CCK, colecistocinina; PIG, polipéptido inhibitorio gástrico; PLG, polipéptido liberador de gastrina; PIV, péptido intestinal vasoactivo.

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. mismo tiempo, la secreción de ácido ejerce otro con- De forma similar, la digestión de grasas (figura 72-1B) y
trol de retroalimentación sobre la acidez. La secretina proteínas (figura 72-1C) es controlada por retroalimenta-
provoca una copiosa secreción de jugo pancreático ción que incluye CCK. La bilis y jugo pancreático promue-
alcalino hacia el duodeno, lo que neutraliza al ácido del ven la digestión de las grasas y proteínas, de manera respec-
abdomen. tiva. Los productos de la digestión estimulan una mayor

452 VIII Aparato digestivo y nutrición Resumen

secreción de CCK y de otras hormonas, lo que resulta en • Las tres principales hormonas GI son gastrina, CCK-PZ
una retroalimentación positiva que sólo se detiene cuando
los productos de la digestión se mueven más adelante en las y secretina.
vías gastrointestinales.
• La gastrina es liberada por las células G en el antro del
Secreción anticipatoria de insulina
y glucagón abdomen y duodeno. Los estímulos para su liberación
incluyen aminoácidos, distensión del abdomen y activi-
La glucosa que se absorbe del intestino estimula al páncre- dad vagal. La gastrina estimula la secreción de ácido gás-
as para que secrete insulina, que previene la hiperglucemia. trico y la motilidad gástrica. La CCK se secreta en el
Los aminoácidos que se absorben del intestino estimulan la duodeno estimulada por los productos de la digestión. La
liberación tanto de insulina como glucagón del páncreas. CCK causa la contracción de la vesícula biliar y la aber-
Esto asegura que una dieta rica en proteínas y sin carbohi- tura del esfínter de Oddi.
dratos no produzca hipoglucemia debido a la secreción de
insulina por sí sola. • La secretina es secretada por las células en el yeyuno

También hay un aumento anticipatorio en la secreción estimuladas por los iones H+ y los productos de la diges-
de insulina y glucagón incluso antes de que se absorban la tión de proteínas. Una función importante es la estimu-
glucosa y aminoácidos. Este aumento anticipatorio es lación de jugo pancreático rico en bicarbonato.
mediado por hormonas GI (figura 72-2).

A Glucosa Aplicación del conocimiento
PIG
Insulina 72.1 La Sra. Schilling tiene esteatorrea, es decir, grasa en
las heces. ¿El bloqueo de la acción de cuál de las hormonas
GI empeoraría este problema? Explique el mecanismo.

B Glucosa absorbida
en la circulación
Insulina Glucagón
Péptidos y
aminoácidos

Gastrina y CCK

Enteroglucagón

Secretina

Aminoácidos absorbidos
en la circulación

Figura 72-2. Hormonas GI que median una secreción anticipatoria de la © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
insulina en respuesta a A) glucosa y B) insulina y glucagón en respuesta a
la presencia de péptidos y aminoácidos en el intestino. Las flechas rojas
representan el efecto estimulante; las flechas azules representan los efectos
inhibitorios. CCK, colecistocinina; PIG, polipéptido inhibitorio gástrico.

73 Trastornos gastrointestinales

Trastornos gastrointestinales superiores y el diafragma. La secuencia de eventos durante el vómito
es la siguiente. 1) Se detiene la respiración a media aspira-
Trastornos del esfínter esofágico superior ción seguida por el cierre de la glotis. Esto previene la aspi-
La acalasia es un trastorno en que el esfínter esofágico infe- ración del vómito. 2) El hioides se mueve hacia arriba y ade-
rior (EEI) tiene un alto tono basal y se relaja de forma lante, lo que resulta en la abertura del esfínter esofágico
incompleta luego de la deglución. El esófago se dilata de superior. 3) Una onda peristáltica inversa que se origina en
forma masiva debido a la acumulación de comida (figura la mitad del intestino impulsa el quimo hacia el duodeno. El
73-1). El trastorno se trata mediante dilatación neumática abdomen y su esfínter pilórico se relajan para recibir los
del esfínter o incisión de los músculos esofágicos (mioto- contenidos duodenales. 4) Un aumento en la presión abdo-
mía). La inyección de toxina botulínica en el EEI inhibe la minal fuerza el quimo hacia el esófago y éste sale por la
liberación de acetilcolina (ACh) de las terminaciones vaga- boca.
les en el EEI, lo que produce alivio duradero.
La respuesta cooordinada es controlada por un centro
El reflujo gastroesofágico ocurre debido a la incompe- del vómito en la formación reticular del bulbo. El centro
tencia del EEI, lo que permite que los contenidos gástricos yace cerca del núcleo del tracto solitario (NTS) en el bulbo.
ácidos se regurgiten hacia el esófago. Provoca esofagitis, Controla los componentes periféricos del acto de vomitar a
ulceración, cicatrización y estenosis del esófago. El trastorno través de los pares craneales (PC) V, VII, IX, X y XII (figu-
se trata mediante la inhibición de ácido con bloqueadores ra 73-2). El vómito a menudo va precedido de arcadas, las
del receptor de histamina (H2). También puede controlarse cuales incluyen todas las secuencias del vómito, pero sin
por medios quirúrgicos mediante funduplicación, que con- producirlo. El quimo no se expulsa debido a que la presión
siste en envolver una porción del fondo del abdomen alre- abdominal no es lo suficientemente potente para superar la
dedor de la porción inferior del esófago de modo que el EEI resistencia del esfínter esofágico superior.
esté dentro un túnel corto de abdomen.
Existen varias formas en que el centro del vómito se esti-
Vómito (emesis) mula. 1) La irritación de la mucosa gastrointestinal (GI)
El vómito es la expulsión rápida de los contenidos gástricos superior es una causa frecuente de vómito. El vómito tam-
causada por peristaltismo inverso en el intestino auxiliado bién puede iniciarse mediante el reflejo nauseoso mediante
por la contracción simultánea de los músculos abdominales la estimulación de la parte posterior de la garganta. Estos
impulsos aferentes llegan al centro del vómito a través del
PC IX y X. 2) Los fármacos eméticos como apomorfina e
ipecacuana pueden desencadenar el vómito. Estimulan la
zona desencadenante quimiorreceptora ubicada en o cerca
del área postrema.

Zona desencadenante
quimiorreceptora Centro del
vómito

Parte proximal© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
del esófago Nervio vago

Figura 73-1. Acalasia. Se presenta el borde radiográfico de la porción pro- Figura 73-2. Vía anatómica subyacente al reflejo del vómito.
ximal del esófago proximal muy dilatada y el segmento del ganglio estrecho
y vacío después de la administración de un medio de contraste oral.

453

454 VIII Aparato digestivo y nutrición inmediatamente después de una comida (el síndrome de © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
vaciamiento temprano) y otra dos horas después de las
Los impulsos de la zona desencadenante quimiorre- comidas (el síndrome de vaciamiento tardío). En ambos
ceptora se envían al centro del vómito. Las neuronas en casos, las crisis duran alrededor de media hora. El síndrome
la zona desencadenante quimiorreceptora parecen ser de vaciamiento temprano se asocia con hipovolemia e hipo-
dopaminérgicas y serotoninérgicas. Los agonistas de tensión debido a que el quimo hiperosmótico que entra al
dopamina y serotonina son por tanto fármacos antiemé- duodeno resulta en grandes cantidades de líquido que se
ticos eficaces. El vómito que ocurre en caso de uremia y mueven de la circulación a la luz intestinal. El síndrome de
enfermedad por radiación también está mediado por la vaciamiento tardío ocurre debido a hipoglucemia. Ocurre
zona desencadenante quimiorreceptora y ocurre debido debido a que la entrada rápida del quimo al intestino resul-
a la producción endógena de sustancias eméticas. 3) La ta en la absorción rápida de glucosa del intestino. La hiper-
enfermedad por movimiento se asocia con el vómito. Los glucemia repentina induce a una elevación abrupta en la
estímulos que provocan el vómito se originan en el apa- insulina (véase capítulo 18), que corrige en exceso la hiper-
rato vestibular (oído interno). Los impulsos aferentes glucemia, lo que provoca hipoglucemia. Los síntomas inclu-
viajan al núcleo vestibular y después a la zona desenca- yen debilidad, maro y sudación después de las comidas.
denante quimiorreceptora antes de llegar finalmente al Además del síndrome de vaciamiento, la gastrectomía tam-
centro del vómito. 4) La elevación de la tensión intracra- bién se asocia con deficiencia de factor intrínseco, la cual
neal estimula al centro del vómito de forma directa, lo debe corregirse mediante la inyección parenteral de ciano-
que provoca vómito en proyectil, un vómito rápido y cobalamina.
potente que no se acompaña de náusea. 5) Los estímulos
psíquicos, como el ver imágenes repugnantes y percibir Íleo adinámico | La peritonitis inhibe la motilidad
olores desagradables, causan vómito. La vía neural invo- intestinal mediante la estimulación refleja de la descarga
lucrada en este tipo de vómito llega al centro del vómito simpática. La motilidad intestinal también está reducida
desde el sistema límbico. 6) Se sabe que el dolor visceral después de la lesión mecánica al intestino. En cualquier
intenso de cualquier tipo provoca vómito incluso si el caso, el resultado es íleo paralítico (adinámico). En el íleo
dolor no afecta las vías GI. Así, el dolor intenso asociado adinámico, los contenidos intestinales no se mueven
con torsión testicular puede provocar vómito. hacia el colon debido a la motilidad reducida y el intes-
tino se distiende de forma irregular mediante cavidades
Úlcera péptica alternas de líquidos y gases que aparecen con múltiples
Las úlceras pépticas son el resultado de un desequilibrio niveles de aire-líquido en la radiografía. Los niveles de
entre los mecanismos de defensa de la mucosa gastroduode- líquido no se aprecian en un estado normal debido a que
nal y los factores dañinos que tienden a atravesar la barrera la molienda peristáltica de los líquidos con detergentes
mucosa. Los factores que dañan la barrera mucosa son los (sales biliares) hace que los contenidos intestinales sean
siguientes. 1) El efecto dañino de la secreción excesiva de espumosos. El íleo adinámico puede aliviarse al pasar
ácido-pepsina es obvio en el síndrome de Zollinger-Ellison una sonda a través de la nariz y hacia el intestino delga-
en que hay múltiples úlceras pépticas debido a una produc- do para luego aspirar el líquido y gas durante unos cuan-
ción excesiva de ácido por los gastrinomas. Por otro lado, la tos días hasta que el peristaltismo se reanude. El íleo adi-
función del ácido se pone en duda por el hecho de que námico suele apreciarse después de cirugías abdomina-
pocos pacientes con úlceras duodenales y menos pacientes les. El peristaltismo intestinal suele reanudarse 6 a 8
aún con éstas muestran hipersecreción de ácido. Cuando horas después de una cirugía, seguida por el peristaltis-
está presente, la hipersecreción de ácido se debe a un mo gástrico, pero la actividad colónica suele tomar de 2
aumento en la masa celular parietal, mayor sensibilidad a a 3 días en reanudarse. El paso de flatos por un paciente
los estímulos secretores o inhibición deficiente de la libera- posoperatorio significa que se ha reanudado la actividad
ción de gastrina. En algunos pacientes con úlceras duodena- colónica.
les, un vaciado gástrico muy rápido hacia el duodeno puede
ser la causa del daño a la mucosa duodenal al exponerla a Obstrucción intestinal | La apariencia radiográfica de
una carga de ácido excesiva. 2) La infección con múltiples niveles de aire-líquido también se observa en
Helicobacter pylori está presente en más de 90% de los la obstrucción mecánica del intestino. Sin embargo, a
pacientes con úlceras duodenales y 70% de aquéllos con diferencia del íleo adinámico, que suele ser indoloro, la
úlceras gástricas. H. pylori libera ureasa, que genera amonia- obstrucción mecánica causa un intenso dolor tipo cóli-
co, y proteasa, que daña la mucosa. 3) El tabaquismo impi- co. Proximal a la obstrucción, la presión luminal se eleva
de la cicatrización y favorece la recurrencia de úlceras, posi- y los vasos sanguíneos en la pared intestinal se compri-
blemente porque suprime la síntesis de prostaglandina de la men, lo que causa isquemia. La distensión intestinal
mucosa. El alcohol predispone a las úlceras, pero se desco- agrava las pérdidas de líquido interno al estimular la
noce el mecanismo. 4) Los antiinflamatorios no esteroideos secreción intestinal. La estimulación de las fibras nervio-
(AINE) como el ácido acetilsalicílico tienen un efecto irri- sas aferentes del segmento distendido causa sudación,
tante directo sobre la mucosa. También suprimen la síntesis vómito intenso e hipotensión. La pared intestinal sobre-
de prostaglandina, que es un estimulante fisiológico de la distendida por encima del nivel de la obstrucción pierde
secreción de moco. 5) El estrés psicológico predispone a las su contractilidad y se paraliza por completo. Se desarro-
úlceras debido a que el estrés se asocia con concentraciones llan parches de necrosis en la pared intestinal, lo que
plasmáticas elevadas de adrenalina, que inhibe la secreción conduce a perforación. Cuando la obstrucción luminal
de bicarbonato. se asocia con obstrucción venosa, hay una intensa ingur-
gitación capilar. El peritoneo y la luz del intestino se lle-
Trastornos gastrointestinales inferiores nan con exudado plasmático. Los microbios proliferan
en el intestino, liberando toxinas. Si la obstrucción no se
Trastornos del tránsito intestinal alivia, es letal.
Síndrome de vaciamiento | En pacientes sometidos a gas-
trectomía hay un vaciamiento rápido y no regulado de Varios efectos de la obstrucción intestinal dependen
quimo hacia el intestino. Esto tiene dos consecuencias; una del sitio de la obstrucción. En las obstrucciones altas del
intestino delgado (obstrucción que ocurre en las porcio-
nes proximales del intestino delgado), la absorción de

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. alimentos, agua y jugos digestivos se ve alterada. Estos 73 Trastornos gastrointestinales 455
líquidos se acumulan por arriba del bloqueo y distienden
el intestino, desencadenando poderosos movimientos Superficie de absorción inadecuada | La eliminación
peristálticos tipo cólico y vómito abundante. El líquido de segmentos cortos del intestino delgado por lo general
que se pierde es isosmótico y su pH es neutro o ligera- no provoca síntomas graves debido a que hay hipertrofia
mente ácido. La pérdida de líquidos resulta en deshidra- e hiperplasia compensatorias de la mucosa restante con
tación; la pérdida de ácidos resulta en alcalosis. En la obs- normalización gradual de la función de absorción (adap-
trucción baja del intestino delgado, los síntomas se desa- tación intestinal). Cuando más de la mitad del intestino
rrollan de forma más gradual y son menos graves dado se reseca o es afectada por una enfermedad, la absorción
que hay un segmento más largo de intestino normal por de nutrientes se ve comprometida, lo que resulta en mal-
arriba del bloqueo que puede absorber agua y solutos. nutrición (síndrome de intestino corto). Debido a que el
yeyuno tiene menos capacidad de adaptación que el
Síndrome de malabsorción | El término síndrome de íleon, la resección distal del intestino corto causa una
malabsorción abarca varios tipos diferentes de trastornos mayor malabsorción que la remoción de una longitud
que afectan el proceso de absorción. Por lo general, las comparable de la porción proximal del intestino delgado.
causas de síndrome de malabsorción son los siguientes. La resección intestinal también puede interrumpir la cir-
culación enterohepática de las sales biliares y por lo
La digestión inadecuada suele deberse a insuficiencia tanto agrava la malabsorción.
pancreática exocrina. La lipasa pancreática es la princi-
pal enzima que digiere grasas. En su ausencia no sólo no Defectos de absorción en la mucosa | Un ejemplo de
se digieren las grasas, sino que la digestión de otros ali- un defecto de absorción en la mucosa es la enteropatía
mentos también sufre. Esto se debe a que la grasa no inducida por gluten, también conocida como esprue
diferida forma una capa sobre el quimo y evita que lo celiaco o esprue no tropical. El gluten y la sustancia rela-
penetren las enzimas que digieren las proteínas y car- cionada gliadina son proteínas de alto peso molecular
bohidratos. La absorción de vitaminas liposolubles (A, D, que se encuentran sobre todo en el trigo, pero también
E y K) también se ve afectada. Debido a la menor absor- en otros granos. Hay motivos para creer que la gliadina
ción de grasa, las heces se vuelven voluminosas, pálidas, desencadena una reacción inmunológica en la mucosa
malolientes y grasosas (esteatorrea). intestinal que daña las células y sus funciones. Otro tras-
torno relacionado de absorción en la mucosa es el esprue
La malabsorción también es causada por la deficiencia tropical, que ocurre en países tropicales. Se asocia con
de oligosacaridasas (es decir, lactasa) por lo generalpre- daño a la mucosa yeyunal. Su causa se desconoce.
sentes en el borde en cepillo intestinal. En estos pacien-
tes, la ingestión de azúcares causa diarrea, plenitud y fla- Obstrucción linfática | Debido a que las sustancias
tulencia. La diarrea se debe a un aumento en las molécu- absorbidas del intestino deben pasar primero por los lin-
las de oligosacáridos con actividad osmótica que perma- fáticos antes de entrar a las venas, la obstrucción de los
necen en la luz intestinal, lo que resulta en la prominen- linfáticos causa malabsorción.
cia osmótica de los contenidos intestinales. En el colon,
las bacterias degradan algunos de los oligosacáridos, lo Estreñimiento
que aumenta aún más el número de partículas con acti- El estreñimiento y la diarrea son dos trastornos que se aso-
vidad osmótica. La plenitud y flatulencia se deben a la cian con cambios en la frecuencia de los movimientos intes-
producción bacteriana de gas (dióxido de carbono e tinales. Aunque los dos términos se usan como antónimos,
hidrógeno) de los residuos de disacáridos en la parte sus mecanismos son bastante distintos. Los defectos en la
inferior del íleon y colon. motilidad gastrointestinal a menudo son subyacentes al
estreñimiento, pero rara vez son causa de diarrea. El estre-
Alrededor de 50% de la población mundial es intole- ñimiento es difícil de definir en términos de número de
rante a la lactosa debido a la baja actividad intestinal de movimientos intestinales por día. Muchos humanos norma-
lactosa; estos individuos sufren de diarrea osmótica cuan- les defecan de forma tan infrecuente como cada 2 a 3 días
do toman leche. El yogur se tolera mejor que la leche o tan a menudo como tres veces al día. Los únicos síntomas
debido a que sólo contiene lactosa bacteriana. La intole- causados por el estreñimiento son una ligera anorexia y
rancia a la lactosa puede tratarse mediante la administra- molestias y distensión abdominal leves. Estos síntomas no se
ción de preparados comerciales de lactosa. deben a la absorción de sustancias tóxicas como se pensaba
anteriormente debido a que se alivian sin demora después
La concentración baja de sales biliares intestinales en de la evacuación del recto y pueden reproducirse mediante
el intestino, como ocurre en las hepatopatías, reduce la la distensión del recto con material inerte. Una de las cau-
absorción de grasa al afectar la formación de micelas. La sas conocidas de estreñimiento es le enfermedad de
absorción alterada de las grasas resulta en esteatorrea. Hirschsprung. En muchos pacientes, la causa precisa de
Los pacientes con gastrinoma (tumor secretor de gastri- estreñimiento sigue siendo desconocida y por tanto se le
na) que secretan grandes cantidades de ácido gástrico, a llama estreñimiento idiopático.
menudo presentan esteatorrea. El ácido entra al duodeno
en grandes cantidades e inactiva la lipasa pancreática. El La enfermedad de Hirschsprung también se denomina
ácido también precipita ciertas sales biliares. Ambos con- megacolon aganglionar. Ocurre en niños debido a la ausen-
tribuyen la esteatorrea. cia congénita de las células ganglionares en los plexos mien-
téricos y submucoso de un segmento de la parte distal del
Síndrome de asa ciega | El crecimiento excesivo de colon. Es el resultado de una falla en la migración craneal a
bacterias dentro de la luz intestinal puede causar estea- caudal normal de los neuroblastos durante el desarrollo
torrea debido a una hidrólisis excesiva de sales biliares embrionario. Esta migración requiere de la acción de las
conjugadas por parte de las bacterias y deficiencia de endotelinas y la migración falla cuando hay una mutación
vitamina B12 debido a su consumo por las bacterias. Este en el gen receptor de endotelina B.
crecimiento excesivo tiene lugar cuando hay estasis de
los contenidos ileales. Se ha denominado síndrome de asa La ausencia de peristaltismo hace que las heces pasen
ciega debido a que el trastorno es frecuente en pacientes por el segmento colónico aganglionar con dificultad y el
en quienes se creó un asa ciega en el intestino delgado niño afectado puede defecar de forma infrecuente como
por medios quirúrgicos. Sin embargo, puede ocurrir en una vez cada tres semanas. Las características clínicas inclu-
cualquier trastorno que promueve la contaminación bac- yen distensión abdominal y anorexia. El trastorno puede ali-
teriana masiva en el intestino delgado.

456 VIII Aparato digestivo y nutrición a los receptores en la membrana del borde en cepillo. La © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
enterotoxina activa el mecanismo hormonal del grupo
viarse si se reseca el segmento aganglionar del colon y el seg- IIA (véase figura 75-5), que reduce la absorción de sodio
mento colónico que está por encima se anastomosa al recto. (Na+) y Cl–, lo que conduce a una menor reabsorción de
agua y diarrea. Aunque inhibe la absorción de NaCl por
El estreñimiento idiopático se define como defecación las células de las vellosidades, la enterotoxina no afecta la
infrecuente (menos de dos movimientos intestinales a la actividad de cotransporte de Na+-glucosa. Esto tiene
semana) debido a una causa que no se ha establecido. importancia en la clínica debido a que las soluciones de
Durante mucho tiempo se ha pensado que se relaciona con glucosa-electrolitos que se administran por vía oral se
un consumo reducido de fibra alimentaria, consumo redu- absorben de forma normal y pueden sustituir por com-
cido de agua, disminución de la actividad física, aumento de pleto la necesidad de líquidos intravenososos que salven
las concentraciones séricas de progesterona en mujeres, falla la vida a los pacientes con cólera.
para responder a la urgencia de defecar o daño a los nervios
colónicos inducido por la ingestión crónica de laxantes esti- Las sustancias neurohumorales que regulan el líquido
mulantes. Ninguna de estas teorías está apoyada por la intestinal y el transporte de electrolitos causan diarrea
información científica disponible. Aunque aún se considera cuando están presentes en exceso. Por ejemplo, el exceso
que el consumo insuficiente de fibra en la dieta es una de PIV causa síndrome de diarrea acuosa y el exceso de
importante causa de estreñimiento, la complementación serotonina produce diarrea en el síndrome carcinoide.
con fibra no normaliza la producción de heces o la frecuen- La diarrea del hipertiroidismo también es un ejemplo de
cia en pacientes con estreñimiento idiopático. diarrea secretora.

El estreñimiento en pacientes ancianos puede deberse a Enteropatía perdedora de proteínas
espasmo colónico causado por una disminución en las neu- Pequeñas cantidades de proteínas se filtran normalmente
ronas inhibitorias que contienen péptido intestinal vasoacti- fuera de los capilares y hacia la luz intestinal. Sin embargo,
vo (PIV) en el plexo mientérico del colon. El estreñimiento cuando hay inflamación, grandes cantidades de proteínas
idiopático también puede ocurrir en pacientes que son inca- pueden filtrarse hacia la luz intestinal, lo que suele resultar
paces de expulsar las heces del recto debido a la contracción en hipoproteinemia.
espástica de la musculatura del piso pélvico (anismo o sín-
drome de piso pélvico espástico). Trastornos de órganos asociados

Diarrea al sistema gastrointestinal
La diarrea es tanto un síntoma (de lo que se queja el
paciente) como un signo (lo que el médico observa). Xerostomía
Como síntoma, el término diarrea significa un aumento La inhibición temporal de la secreción de las glándulas sali-
en la frecuencia o el volumen de las heces o una menor vales puede deberse a infecciones o fármacos anticolinérgi-
consistencia de las mismas. Como signo, la diarrea se defi- cos. La inhibición más permanente de la secreción resulta
ne como un aumento en el peso de las heces de más de con daño que ocurre cuando se irradian tumores de la cabe-
250 g/día. Alrededor de 9 L de líquidos (2 L de la dieta y za o cuello. También ocurre daño permanente a las glándu-
7 L de las secreciones intestinales y pancreáticas) entran a las salivales con síndrome de Sjögren, una enfermedad
las vías gastrointestinales al día. La totalidad, excepto por autoinmunitaria. Estos trastornos conducen a sequedad de
100 a 200 mL, de este líquido se reabsorbe. Ocurre diarrea la boca (xerostomía), dificultad con el habla y deglución,
cuando hay un desequilibrio entre la absorción y secreción caries dentales extensas y alteraciones del gusto.
en el intestino.
Cálculos biliares
Diarrea osmótica | La digestión inadecuada de carbohi- Los cálculos biliares afectan hasta 20% de la población
dratos en la dieta conduce a una absorción deficiente, que (aunque sólo una fracción de las personas con cálculos
provoca hiperosmolaridad luminal y el movimiento de agua biliares desarrolla síntomas). Es más probable que las
hacia los intestinos a partir del compartimento vascular. La mujeres desarrollen cálculos en comparación con los
diarrea resultante, llamada diarrea osmótica, se detiene varones, al parecer debido a los efectos del estrógeno
cuando la persona deja de comer. sobre el metabolismo del colesterol. Esto significa que las
mujeres que han tenido hijos o tomado pastillas anticon-
La diarrea debida a una menor absorción es rara y se ceptivas están en mayor riesgo. La edad avanzada tam-
debe sobre todo a la ausencia congénita de transportadores bién es un factor.
específicos. Por ejemplo, la cloridorrea congénita representa
una incapacidad para absorber cloro (Cl–) debido a una Los cálculos biliares con frecuencia están hechos de
falta de intercambio de Cl– - HCO3– en la mucosa ileal y colesterol (cálculos biliares de colesterol); otros están
colónica. Los antibióticos producen diarrea al suprimir la hechos de sales de calcio y bilirrubina (cálculos biliares
flora colónica, lo que reduce la producción de ácidos grasos de pigmento). El síntoma más prominente de los cálcu-
de cadena corta y por tanto disminuir la absorción de líqui- los biliares es el dolor biliar insoportable. Cuando los cál-
dos y electrolitos. culos biliares obstruyen los conductos biliares, resultan
en ictericia obstructiva, esteatorrea y tendencias hemo-
La diarrea debido a hipermotilidad intestinal es rara y rrágicas debido a la absorción defectuosa de vitamina K.
suele asociarse con diarrea secretora (véase más adelante).
El agente ofensor estimula tanto células epiteliales (lo que Cálculos biliares de colesterol | El colesterol normal-
causa un aumento en la secreción de líquidos) como células mente se hace soluble en la bilis mediante la agregación de
de músculo liso (que provoca aumento de la motilidad). sales biliares hidrosolubles y lecitina insoluble en agua.
Cuando la concentración de colesterol supera la capacidad
La diarrea secretora es producida por secretagogos (sus- de solubilidad de la bilis (supersaturación), empieza a for-
tancias que inducen la secreción neta de líquidos y electrli- mar cristales de monohidrato de colesterol (figura 73-3).
tos en el intestino), como enterotoxinas bacterianas y sus- Este proceso se llama nucleación y es promovido por la pre-
tancias neurohumorales. Cuando se unen a las células epite-
liales intestinales, las enterotoxinas causan diarrea al esti-
mular los sistemas de segundo mensajero intracelular.

El ejemplo clásico de diarrea inducida por enterotoxi-
nas es el cólera. Su agente causal, Vibrio cholerae, no inva-
de la mucosa, pero produce una enterotoxina que se une

Porcentaje de colesterol 73 Trastornos gastrointestinales 457Porcentaje de lecitina

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Líquido micelar

Porcentaje de sales biliares

Figura 73-3. Solubilidad del colesterol en la bilis como una función de
las proporciones de lecitina, sales biliares y colesterol. Si la bilis tiene una
composición descrita por cualquier punto en el área con sombreado inten-
so, su colesterol está por completo en una solución micelar. Los puntos
por fuera de esta área con sombreado intenso describen a la bilis en que
también hay cristales de colesterol.

sencia de microprecipitados de sales de calcio, que pueden
servir como sitios de nucleación para cálculos de colesterol.

Si la bilis permanece más tiempo en la vesícula biliar, se
concentra y supersatura con colesterol, lo que predispone a
la formación de cálculos biliares. El ayuno prolongado causa
la contracción infrecuente de la vesícula biliar y por lo tanto
promueve la formación de cálculos biliares. El embarazo
promueve los cálculos biliares porque la progesterona redu-
ce el tono del músculo liso de la vesícula biliar y por tanto
causa estasis biliar. La estasis biliar también puede deberse
a una motilidad defectuosa de la vesícula biliar o a una
menor respuesta a la colecistocinina.

Los cálculos biliares pigmentados están formados por la
precipitación de sales de calcio de bilirrubina no conjugada.
La bilis contiene sobre todo bilirrubina conjugada, ~1% de
la cual normalmente se desconjuga en las vías biliares. En las
anemias hemolíticas hay una elevación en la excreción de
bilis y, con ella, hay una elevación en la bilirrubina descon-
jugada, lo que predispone a los cálculos pigmentados. La
infección de las vías biliares, con Escherichia coli, ascáridos o
fasciola hepática causa desconjugación de bilirrubina conju-
gada, lo que predispone a los cálculos biliares.

Resumen

• Los trastornos del aparato GI superior incluyen acalasia

(dilatación esofágica), reflujo gastroesofágico (movi-
miento del ácido gástrico hacia el esófago), vómito y
úlceras pépticas.

• Los trastornos del aparato GI inferior incluyen alteracio-

nes de la motilidad (síndrome de vaciamiento, íleo, obs-
trucción intestinal), malabsorción (p. ej., esprue celiaco),
estreñimiento y diarrea.

• Los trastornos de los órganos digestivos asociados inclu-

yen xerostomía (inhibición de la secreción salival) y cálcu-
los biliares.

458 VIII Aparato digestivo y nutrición comida (que contiene amilasa salival) alcanza el estóma-
go donde el pH es muy bajo, la enzima se inactiva.
Respuestas para aplicar su conocimiento

Capítulo 66 Capítulo 68 © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.

1. La Sra. Schilling ha estado perdiendo peso en el último 1. A la Sra. Schilling se le prescribió un bloqueador H2
mes. ¿Qué trastorno debe estar presente si está perdiendo (receptor de histamina) para controlar su dispepsia.
peso? ¿Qué otro tipo de fármaco puede utilizarse para reducir
la producción de HCl?
Para perder peso, el número de calorías “quemadas” por
el cuerpo debe ser mayor que el número de calorías que La secreción de ácido gástrico puede reducirse al bloque-
se consumen y entran al cuerpo. En este caso, sin impor- ar cualquiera de los pasos clave ilustrados en la figura 68-4.
tar cómo se logre este desequilibrio (es decir, no impor- Por ejemplo, la inactivación de la anhidrasa carbónica
ta qué “dieta” se esté siguiendo), el gasto de energía del (AC) que está presente en las células parietales bloquea-
cuerpo requiere el uso de la energía que ya está almace- ría la producción de iones H+. Sin embargo, un fármaco
nada (grasas en las células adiposas); de ahí la pérdida de de bloqueo farmacológico tendría que ser específico para
peso. la AC de las células parietales porque la AC desempeña
una función clave en los túbulos renales y los eritrocitos.
2. Las cantidades demasiado bajas de qué macronutriente El bloquear el transporte del ion de carbonato de hidró-
disponible para ser utilizado por el cuerpo probablemente geno (HCO3–) a través de la membrana basolateral tam-
provoquen el letargo de la Sra. Schilling. Explique. bién inhibiría la formación de H+ mediante una acción
de masa. El abordaje más directo es inhibir el intercam-
Todas las células en el cuerpo pueden usar carbohidratos biador de hidrógeno-potasio (H+-K+) (la “bomba de pro-
(sobre todo en la forma de glucosa) como fuente de pro- tones”) en la membrana luminal, existen varios fármacos
ducción de energía (trifosfato de adenosina [ATP]). La disponibles que ejercen esta acción. Un bloqueador H2
reserva de glucosa del cuerpo (o glucógeno, como forma reduce la secreción de ácido al bloquear el receptor de
de almacenamiento) es relativamente pequeña y se histamina (véase figura 68-5), un poderoso estimulante
moviliza con rapidez. Las grasas se almacenan en las de la producción de ácido de las células parietales.
células adiposas y aunque pueden ser usadas por algunas
células, esto no es cierto para todas las células. La fuente 2. La Sra. Schilling presenta molestias abdominales en el
más probable del cansancio de la Sra. Schilling es la falta lapso de 1 hora de haber consumido alimentos. ¿Qué
de glucosa disponible. efecto puede tener lo anterior sobre su producción de
HCl?
Capítulo 67
Igual que la secreción de ácido gástrico puede aumentar
1. La Sra. Schilling ha tomado diferentes pastillas (lopera- de forma condicionada por la apariencia o el olor de los
mida, complementos de calcio). ¿Es el mecanismo que par- alimentos, los brotes repetidos de molestias abdominales
ticipa en la deglución de una píldora un mecanismo volun- después de comer pueden disminuir la producción de
tario o un reflejo? Explique. HCl. La reacción, dolor y/o molestias anticipadas pueden
resultar en una actividad vagal disminuida y por tanto
La deglución implica tanto a un mecanismo voluntario reducir la producción de ácido.
como a un mecanismo reflejo. El componente voluntario
incluye la elevación de la lengua seguida de la contrac- Capítulo 69
ción del músculo milohioideo. Estas acciones voluntarias
fuerzan a la pastilla que se deglute a la parte posterior de 1. A la Sra. Schilling se le extrajo un cálculo del colédo-
la pared de la faringe. Cuando la pastilla se empuja con- co. ¿Cuáles son los efectos de un cálculo biliar?
tra la pared de la faringe, los receptores sensoriales de la
pared se estimulan, dando origen a una respuesta refleja, Un cálculo biliar obstruye el flujo en el conducto biliar
que envía la pastilla a la parte superior del esófago sin en el que se ubica. Por tanto, se acumula jugo biliar
permitir que entre a la tráquea. Así, la deglución es tanto detrás del cálculo y estira la pared del conducto. Este
voluntaria como un reflejo. estiramiento estimula las terminaciones sensoriales y
provoca un intenso dolor. La obstrucción también evita
2. La saliva de la Sra. Schilling se analiza para determinar que el jugo biliar entre al duodeno, lo que dificulta la
si es normal. Se determina que el pH es de 6.9 debido al digestión de grasa.
bicarbonato presente en ella. ¿Por qué es importante que
se mantenga un pH ligeramente alcalino para la función de 2. La tomografía computarizada abdominal de la Sra.
la saliva? Schilling reveló cicatrices y atrofia pancreática. ¿Qué
funciones del páncreas se verían afectadas por estos
La saliva contiene la enzima amilasa que comienza la cambios?
digestión del almidón en azúcares. Cada enzima opera
con una efectividad máxima a cierto pH en particular. La El páncreas tiene dos importantes funciones relacionadas
amilasa salival pierde su efectividad a un pH ácido y el con la utilización de los alimentos consumidos. Las glándu-
bicarbonato que se secreta en la saliva mantiene el pH
cerca de su valor óptimo. Cuando el bolo masticado de

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. las exocrinas producen jugo pancreático, una solución de Sección VIII Respuestas para aplicar su conocimiento 459
bicarbonato y enzimas pancreáticas. Ambas son necesarias
para la digestión normal de los alimentos ingeridos y por una disminución en la producción de carbohidratos afec-
tanto para la absorción de nutrientes (glucosa, aminoácidos, tarán de forma adversa la digestión de las grasas. El borde
lípidos) en el intestino. El páncreas también es una glándu- en cepillo no contiene lipasas. Además, cualquier reduc-
la endocrina que secreta dos hormonas que desempeñan ción en el área de superficie disponible para la absorción
una importante función en el metabolismo de control, la resultará en un aumento de las grasas en las heces.
insulina y el glucagón (véase capítulo 81). El daño al pán-
creas puede afectar cualquiera o ambas de estas importan- 4. Durante la exploración física nota que la Sra. Schilling
tes funciones fisiológicas. tiene numerosos hematomas pequeños en los brazos.
¿Cuál podría ser la causa?
3. Si se le realizara una prueba de Schilling a la Sra.
Schilling, probablemente mostraría que tiene una menor Los hematomas de la Sra. Schilling son consecuencia de una
velocidad de absorción de vitamina B12. ¿Cuáles de los sig- absorción deficiente de vitamina K, un componente esen-
nos y síntomas de la Sra. Schilling es probable que se rela- cial del mecanismo de coagulación. Dado que la vitamina K
cionen con su deficiencia de vitamina B12? es liposoluble, la absorción de grasa deficiente también limi-
tará la absorción de vitamina K.
La vitamina B12 desempeña una importante función en la
formación de hemoglobina y eritrocitos. La falta de vitami- Capítulo 71
na B12 puede resultar en anemia. Nótese que la concentra-
ción de hemoglobina Sra. Schilling es baja. Esta alteración 1 La Sra. Schilling tiene brotes frecuentes de diarrea que
también podría contribuir a su letargo debido a que el sumi- pueden causar deshidratación. Los líquidos de rehidrata-
nistro de oxígeno a los tejidos se verá comprometido por la ción oral contienen tanto glucosa como electrolitos, en par-
reducción de hemoglobina. ticular sodio. Explique el mecanismo por el cual funciona
este tratamiento.
Capítulo 70
La absorción de agua en las vías gastrointestinales es impul-
1. La Sra. Schilling trató de controlar su diarrea con sada por un gradiente osmótico a través de las paredes del
loperamida. Este fármaco hace más lento el peristaltis- intestino creado por la absorción activa de sodio. El sodio
mo en el intestino. ¿Cómo afectaría esto su diarrea? cruza la membrana luminal de los enterocitos acoplado con
el contransporte de glucosa. Así, los líquidos de rehidrata-
El peristaltismo lento hace más lento el movimiento del ción que contienen tanto sodio como glucosa son más efica-
quimo del intestino al colon. Por tanto, hay más tiempo ces para promover la absorción de agua.
para los procesos de transporte en las paredes del intes-
tino de modo que pueda absorberse sodio y otras sustan- Capítulo 72
cias. Debido a que el agua se mueve con el sodio, esto
aumenta la absorción de agua y reduce la diarrea. 1. La Sra. Schilling tiene esteatorrea, es decir, grasa en las
heces. ¿El bloqueo de la acción de cuál de las hormonas GI
2. La Sra. Schilling recibe una solución de xilosa para empeoraría este problema? Explique el mecanismo.
beber y se mide la aparición de ésta en la orina. ¿Qué
cambios en la función intestinal resultarían en una La digestión adecuada de las grasas requiere la presencia de
menor excreción renal de xilosa? Explique. bilis en el duodeno. La liberación de bilis de la vesícula biliar
es estimulada por colecistocinina (CCK) liberada del duo-
La xilosa es un monosacárido, por tanto, no tiene que ser deno cuando las células secretoras se son estimuladas por
digerido por enzimas. Así, la actividad de las amilasas (su los productos de la digestión de grasas que tiene lugar en ese
velocidad de producción en el páncreas o el pH en el sitio. Además, CCK reduce la motilidad gástrica y por tanto
intestino) no tendrá un efecto sobre la velocidad de hace más lento el vaciamiento gástrico. Esto es importante
absorción. Sin embargo, cualquier daño o cambio a las porque le da al duodeno el tiempo necesario para digerir de
vellosidades y microvellosidades afectará la velocidad a forma adecuada las grasas presentes en la comida ingerida.
la cual puede transportase la xilosa hacia la sangre. Una
menor velocidad de excreción urinaria de xilosa sugiere Por tanto, cualquier cosa que bloquea la acción de CCK
una menor velocidad de absorción intestinal y por tanto acelera el vaciado gástrico y reduce la cantidad de bilis que
algún problema con los mecanismos de transporte o las está presente. La digestión de grasas será menos completa,
estructuras involucradas. lo que resulta en todavía más grasa en las heces de la Sra.
Schilling.
3. La Sra. Schilling sufre de esteatorrea, la aparición de
grandes cantidades de grasa en las heces. ¿Qué cambios
en la función intestinal podrían resultar en esta altera-
ción? Explique.

Las grasas se digieren en el intestino por la acción de las
lipasas pancreáticas. Estas enzimas requieren un ambien-
te alcalino para un funcionamiento óptimo. Así, una
reducción en la velocidad de las lipasas en el páncreas, o

Sección VIII Análisis de caso:

La Sra. Schilling está perdiendo peso.

Generalidades Esto tiene varias consecuencias importantes. El quimo
no digerido es hiperosmolar y lleva agua al intestino
Revisión del estado del paciente | La Sra. Schilling sufre de desde el compartimento vascular. Esto resulta en pleni-
esprue celiaco (no tropical), una enfermedad en que la tud y diarrea. El volumen de líquido que se pierde en la
digestión y absorción de alimentos en el intestino está redu- diarrea puede contribuir al agotamiento de electrólitos.
cida. La fisiopatología presente surge de una respuesta Las heces producidas contienen gran cantidad de grasa
inmunológica de sus vellosidades intestinales al gluten, una alimentaria no digerida.
proteína presente en muchos granos.
La incapacidad para absorber nutrientes conduce a pér-
Etiología| La enfermedad celiaca es el resultado de una res- dida de peso, en especial si los síntomas gastrointestinales
puesta inmunológica a una proteína, la gliadina (una forma resultan en una reducción del apetito.
de gluten), que se encuentra en ciertos granos, lo que inclu-
ye trigo, cebada y centeno. Se forman anticuerpos contra La incapacidad para absorber vitaminas tiene otras con-
gliadina, así como autoanticuerpos (que reaccionan con los secuencias. Puede ocurrir anemia por la falta de folato y hie-
propios tejidos del cuerpo), los cuales causan un proceso rro (su concentración de hemoglobina está por debajo de lo
inflamatorio que daña la mucosa del intestino delgado. normal). El tiempo de coagulación aumenta (su tiempo de
protrombina y el índice normalizado internacional [INR]
Prevalencia | La enfermedad sin duda se diagnostica de son muy elevados) debido a la falta de vitamina K. Esto, a
forma insuficiente por una variedad de motivos, pero se su vez, puede resultar en la formación fácil de hematomas
cree que más de 1% de los estadounidenses sufren de esprue (que se observan en sus brazos). La incapacidad para absor-
celiaco. Su prevalencia varía considerablemente en todo el ber aminoácidos resulta en una menor concentración de
mundo. Hay un componente genético para la enfermedad y proteínas y albúmina en plasma. Los resultados pueden ser
los parientes de un paciente diagnosticado con esprue celia- formación de edema debido a una disminución en la pre-
co tienen muchas más probabilidades de padecer la enfer- sión plasmática oncótica.
medad que una persona sin el antecedente genético.
Se presenta a continuación un diagrama de flujo (figura
Diagnóstico | El diagnóstico inicial suele establecerse a par- VIII-1) que ilustra los mecanismos descritos.
tir de los signos y síntomas del paciente. Existe una variedad
de pruebas que contribuyen al diagnóstico, lo que incluye
una prueba de absorción de xilosa y una medición de grasa
fecal de 24 horas. Los estudios radiológicos pueden demos-
trar anomalías en el intestino delgado. La biopsia intestinal
puede demostrar de forma directa la destrucción de las
vellosidades y microvellosidades. Las pruebas para detectar
la presencia de los anticuerpos involucrados (inmunoglobu-
linas) tienen una alta sensibilidad y especificidad y puede
confirmar el diagnóstico.

Tratamiento | El tratamiento consiste en eliminar todo el
gluten de la dieta del paciente. Aunque esto no es fácil de
implementar debido a que el trigo y otros granos que con-
tienen gluten están presentes en gran variedad de alimentos,
cada vez es más sencillo lograrlo, dado que la prevalencia de
la enfermedad es más conocida y los fabricantes están
comenzando a elaborar alimentos libres de gluten. La rever-
sión de los síntomas puede tener lugar en unas cuantas
semanas luego de eliminar el gluten de la dieta.

Comprendiendo la fisiología

El borde en cepillo intestinal es esencial tanto para la diges-
tión como para la absorción. Contiene enzimas para la
digestión de carbohidratos y proteínas y, en su ausencia, la
digestión de estas dos clases de nutrientes es incompleta.
Las microvellosidares también están en el sitio en que ocu-
rre la absorción de los productos de la digestión de carbohi-
dratos, proteínas y grasas. En un paciente con esprue celia-
co, no sólo la digestión se ve afectada, sino que los produc-
tos de la digestión no pueden absorberse.

Análisis del caso de la Sección VIII 461

Respuesta
inmunitaria

al gluten

Destrucción de las
microvellosidades

La absorción de grasas, Afección de la Se pierden enzimas
carbohidratos y aminoácidos digestión de grasas del borde en cepillo
disminuye debido a la menor
y carbohidratos
área de superficie

Esteatorrea Menor Menor B12 y Glucosa Menor
absorción absorción folato plasmática reducida proteínas
de vitamina de hierro y albúmina
K liposoluble reducidos en plasma

Reducción Anemia
de la coagulación

(hematomas
fáciles)

Figura VIII-1. Los muchos problemas de la Sra. Schilling comienzan con su incapacidad para absorber micro y macronutrientes debido al daño a su
mucosa intestinal.

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Sección IX Sistema endocrino

Generalidades
Presentación de caso
Capítulos

74. Vías metabólicas
75. Mecanismo de acción hormonal
76. Hormonas hipotalámicas e hipofisarias
77. Hormonas tiroideas
78. Hormonas que regulan el equilibrio de calcio
79. Hormonas de la corteza suprarrenal
80. Hormonas de la médula suprarrenal
81. Hormonas pancreáticas y regulación de la glucosa sanguínea
Respuestas para aplicar su conocimiento
Análisis del caso

464 IX Sistema endocrino

Generalidades

El sistema endocrino es uno de dos principales sistemas de procesamiento de información del cuerpo. Ya se ha habla-
do de los principios básicos de los sistemas de procesamiento de información neural: generación y conducción de
los potenciales de acción y transmisión sináptica entre las neuronas y las neuronas y efectores. El sistema endocrino
también emplea señales químicas para transmitir información a lo largo del cuerpo, aunque los mecanismos son un
tanto diferentes. Las moléculas de señalización son hormonas que se producen en células especializadas de los órganos
endocrinos. Las hormonas se liberan en el espacio extracelular, donde se difunden a los capilares para llegar a todos los
tejidos, o las moléculas hormonales se difunden a una corta distancia para afectar a las células vecinas.

Las hormonas deben unirse a un receptor específico para afectar la función celular. Estos receptores pueden encon-
trarse en la membrana celular o dentro de la célula en el citoplasma o núcleo. Cada célula que tiene un receptor para
una hormona en particular responderá a la unión de esa hormona con un receptor.

Las hormonas afectan la función celular al alterar la actividad de las enzimas que producen el metabolismo de la
célula. Existen varios mecanismos diferentes mediante los cuales la unión de una molécula hormonal a un receptor
desencadena cambios en la actividad enzimática.

Las hormonas participan en el mantenimiento del equilibro de agua y electrolitos, lo que regula el metabolismo de
los carbohidratos, proteínas y grasas, regulando el crecimiento y desarrollo y, como veremos al final de la sección, gene-
rando fenómenos reproductores.

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Sección IX Presentación del caso:

La Sra. Omaya muestra cansancio desde que dio a luz

Queja principal Pruebas de laboratorio

Roberta Omaya, una mujer de 27 años, se queja de fatiga Concentración Valor Rango normal
desde que nació su hijo hace nueve meses. plasmática (mujeres)
Sodio 128 mmoL/L 137 a 147
Antecedentes de la enfermedad actual Potasio 5.5 mmoL/L 3.5 a 5.3
Cloro 102 mmoL/L 99 a 108
La paciente ha tenido buena salud antes y durante el emba- CO2 25 mmoL/L 22 a 28
razo (su segundo). Recuerda que le dijeron que tenía ane- Glucosa (ayuno) 62 mg/dL 60 a 109
mia ligera, pero tomó vitaminas y complementos de hierro
según le prescribieron. Antecedentes médicos previos (continúa)

La Sra. Omaya amamantó a su bebé sólo un mes porque Después de analizar el informe de laboratorio, sigue pre-
su producción de leche era escasa. Su menstruación no se ha guntándosele sobre su embarazo. La Sra. Omaya infor-
reanudado desde el parto. No ha podido perder el peso que ma que el trabajo de parto se presentó sin complicacio-
aumentó durante el embarazo. También ha notado que su nes y que el parto fue vaginal espontáneo normal. Sin
piel es áspera y su voz más profunda desde el nacimiento de embargo, presentó cierta hemorragia posparto y hubo
su hijo. retención de la placenta. Finalmente se extrajo 30 minu-
tos después del parto y enseguida salió un enorme coá-
Antecedentes médicos previos gulo sanguíneo. Le informaron que su presión arterial
había caído de forma repentina y que había requerido
La Sra. Omaya tiene un hijo de dos años de edad que nació una transfusión de seis unidades de sangre entera. En
por parto vaginal espontáneo normal. No ha tenido proble- adelante, su recuperación fue normal y se le dio de alta
mas médicos de importancia y su segundo embarazo fue cinco días después.
más fácil que el primero.
Se solicitan pruebas adicionales.
Exploración física
Pruebas de laboratorio endocrinas
• Apariencia general | Mujer bien desarrollada y bien
© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Cortisol (8 a.m.) Valor Rango normal
nutrida sin sufrimiento aparente. 3.0 μg/dL 5 a 25
Cortisol (4 p.m) 2.9 μg/dL 3 a 15
• Signos vitales 0.4 μg/dL
T4 libre 64 ng/mL 0.6 a 1.7
- Temperatura: 37 °C (oral). Factor de crecimiento tipo 90 a 360
- Presión arterial: 100/70 mm Hg (sentada), 90/65 mm insulina (IGF-1) < 1.0 μU/mL
1 a 10
Hg (de pie). Hormona estimulante de 3 a 6 ng/mL
- Pulso: 60/min, 80/min (de pie). la tiroides (TSH) 2.8 mU/mL 5 a 25
2 a 3 mU/mL 5 a 30
• Piel | Textura áspera presente. Prolactina (PRL) 5 a 16
• Ganglios linfáticos | No hay linfadenopatía. < 0.25 ng/mL
• COONG (cabeza, ojos, oídos, nariz y garganta) | Hormona luteinizante (LH) 0 a 10

Normal. Hormona foliculostimulante
(FSH)
• Cuello | No hay masas o adenopatía.
• Pulmones | Claros a la auscultación y percusión bilaterales. Hormona del crecimiento
• Cardiovascular | Ruidos cardiacos normales sin soplos; (GH)

pulsos fuertes y simétricos.

• Abdomen | Ruidos intestinales normales; suave, obeso,

no distendido, no sensible, sin organomegalia o masas.

• Extremidades | No hay cianosis, dedos en palillo de tam-

bor o edema.

• Examen neurológico | Normal excepto por reflejos ten-

dinosos profundos que son simétricos con recuperación
lenta durante todo el examen.

465

466 IX Sistema endocrino

Diagnóstico

La Sra. Omaya ha experimentado daño isquémico a la hipó-
fisis como resultado de la hemorragia que ocurrió durante
el parto. Este daño resultó en hiposecreción de hormonas de
la hipófisis anterior.

Algunos aspectos a considerar

1. La Sra. Omaya tiene problemas que se derivan de daño
a la hipófisis anterior. ¿Qué diferencias entre las dos par-
tes de la hipófisis explican el hecho que la hipófisis pos-
terior esté normal?

2. La Sra. Omaya tiene concentraciones reducidas de
muchas hormonas. ¿Cuáles necesitan restituirse o com-
plementarse y por qué?

3. Las concentraciones de glucosa en ayuno de la Sra.
Omaya están en el extremo inferior de lo normal, aun-
que no hay motivos para creer que su páncreas esté
dañado. ¿Qué hormonas contribuyen a la regulación de
la glucosa sanguínea?

4. Los muchos síntomas de la Sra. Omaya son el resultado
de deficiencias de ciertas hormonas: algunas hormonas
esteroideas y otras proteínas u hormonas peptídicas.
¿Mediante qué mecanismos actúan estas diferentes hor-
monas?

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74 Vías metabólicas

Las hormonas alteran la función celular al alterar la activi- Piruvato
dad de las enzimas y también el metabolismo celular.
Algunas de las vías metabólicas importantes que incluyen Piruvato
carbohidratos, líquidos y proteínas que son blancos para la Piruvato
acción hormonal se describen aquí. carbosilasa

Modelos generales: energía y homeostasis Piruvato
deshidrogenasa Acetil CoA
La transformación y transferencia de materia y energía Oxaloacetato
que se deriva de ello, en las células y entre las células,
son funciones esenciales que deben llevarse a cabo en el Ciclo de Krebs
organismo viviente. El sistema endocrino desempeña
una importante función en el control de estas vías
metabólicas. Las concentraciones plasmáticas de gluco-
sa, un componente importante en estas vías, están regu-
ladas por vías homeostáticas.
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RestituciónCatabolismo de acetil CoAOxaloacetato Citrato

El acetil coenzima A (acetil CoA) está formado por el cata- Malato Amino-
bolismo (degradación) de los tres macronutrientes –proteí- Fumarato ácidoss
nas, carbohidratos y grasas– y representa el sustrato de la vía
catabólica común final. Cada molécula de acetil CoA arro- Cis-aconitato
ja 12 moléculas de trifosfato de adenosina (ATP) cuando se
oxida por completo al pasar a través del ciclo de Krebs y la Succinato Isocitrato
cadena de transporte de electrones. Oxalosuccinato
Succinil CoA
Ciclo de Krebs α-ceto-
El ciclo de Krebs es una vía metabólica cíclica que comien- glutarato
za con la formación de ácido cítrico del ácido oxaloacético
(un constituyente del ciclo de acetil CoA) derivado de la Mitocondria
degradación de glucosa y ácidos grasos. El ciclo obtiene
ácido cítrico a través de una serie de intermediarios, para Figura 74.1. El ciclo de Krebs es un productor importante de trifosfato
finalmente regenerar el ácido oxaloacético. A medida que se de adenosina (ATP) usado por las células como combustible de toda su
oxida el ácido cítrico, nicotinamida adenina dinucleótido actividad. Comienza con acetil CoA que se combina con oxaloacetato,
(NAD+) se reduce a NADH+H+, se produce dióxido de que se regenera a medida que el ciclo avanza. Cierto oxaloacetato se
carbono (CO2) y se libera energía. La energía liberada se pierde y después es restituido por glucólisis.
detiene en las moléculas de ATP (figura 74.1).
que se requiera glucólisis para mantener funcionando el
Ácido oxaloacético + acetil CoA + H2O ácido cítrico ciclo de Krebs es importante para entender la cetogénesis.
+ Coenzima A
El NADH+H+ producido (figura 74-2) se oxida a través
Ácido cítrico + ADP + FAD+ + 4NAD+ ácido oxaloacético + 2CO2 de la cadena de transporte de electrones (figura 74-3) con
+ H2O + ATP + FADH+H+ + 4NADH+H+ la formación de más moléculas de ATP e igualmente impor-
tante, la regeneración de NAD+ para que vuelva a utilizar-
El resultado neto es se. La oxidación de NADH+H+ es posible sólo cuando hay
disponibilidad suficiente de oxígeno, lo cual tiene lugar
Ácido cítrico + ADP + FAD+ + 4NAD+ Coenzima A + 2CO2 durante el metabolismo aerobio. En ausencia de oxígeno,
+ ATP + FADH+H+ + 4NADH+H+ NAD+ no se regenera y permanece en su forma reducida
NADH+H+. La ausencia de NAD+ tiene dos consecuencias
Aunque el oxaloacetato se regenera en el ciclo de Krebs, importantes. Primero, el ciclo de Krebs se detiene, lo que
cierta cantidad de oxaloacetato se pierde y debe restituirse resulta en una pérdida sustancial de la generación de ATP.
de forma regular. La restitución de oxaloacetato tiene lugar Segundo, el piruvato que se forma mediante glucólisis no se
mediante glucólisis (figura 74-2) y en ausencia de restitu- convierte a Acetil CoA. En lugar de ello, se reduce a lacta-
ción, el ciclo de Krebs se hace marcadamente más lento. El to mediante NADH+H+.

Cada molécula de piruvato que alimenta al ciclo de
Krebs produce 1 ATP, 1 FADH+H+ y 4 NADH+H+.
Cuando la producción de ATP de FADH+H+ y NADH+H+
también se consideran, el ciclo de Krebs produce 15 molé-

467

468 IX Sistema endocrino

Glucosa-6- Glucosa (1)
fosfato Hexocinasa/glucocinasa

Glucosa-6-fosfato (1) Coenzima Q
Fosfohexocinasa Citocromo b
Citocromo c
Fructosa-6-fosfato (1)

Fructosa-1,5- Fosfofructocinasa
bifosfatasa

Fructosa-1,6-difosfato (1)
Aldolasa

Gliceraldehído- Dihidroxiacetona Citocromo aa3
3-fosfato (1) fosfato (1)

Gliceraldehído-3-
fosfato deshidrogenasa

1,3-difosfoglicerato (2)
Fosfoglicerato cinasa

3-fosfoglicerato (2) Figura 74.3. Cadena de transporte de electrones. Los iones hidrógeno
Fosfoglicerato mutasa (H+) que se producen impulsan la actividad de las moléculas de trifosfato
de adenosina (ATP) sintasa que elaboran ATP.
2-fosfoglicerato (2)
culas de ATP por molécula de piruvato. Debido a que una
Fosfoenol Enolasa molécula de glucosa produce 2 moléculas de piruvato, la
piruvato producción neta del ciclo de Krebs por molécula de gluco-
carboxicinasa Fosfoenol sa es de 30 moléculas de ATP.
piruvato (2)
Oxaloacetato Cadena de transporte de electrones
El catabolismo de los carbohidratos, grasas y proteínas no
Piruvato sólo libera la energía que está detenida en las moléculas de
cinasa ATP, sino también produce coenzimas reducidas como
NADH+H+ y FADH+H+ que son excelentes combustibles
Piruvato (2) para la oxidación y liberación de energía. Éstos deben reac-
cionar con el oxígeno para una máxima liberación de ener-
Malato gía. Sin embargo, la transferencia de los átomos de hidróge-
no directamente al oxígeno debe resultar en una reacción
Piruvato con desperdicio extremo. Para evitar lo anterior, las coenzi-
carboxilasa mas reducidas son sometidas a oxidación (es decir, pérdida
de un electrón) en pasos pequeños, cada uno de los cuales
Piruvato (2) libera una pequeña cantidad de energía que se captura en
ATP. Cada paso transfiere el electrón a un sustrato con un
Piruvato deshidrogenasa A A potencial redox ligeramente más bajo. Estos sustratos cons- © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
E N tituyen la cadena de transporte de electrones (figura 74-3)
R A o la cadena respiratoria. Cada molécula de NADH+H+ y
O E FADH+H+, cuando se oxida completamente a través de la
B R cadena de transporte de electrones, resulta en la formación
I O de 3 y 2 moléculas de ATP, de manera respectiva.
O B
I
Oxaloacetato Acetil CoA O

Lactato

Malato

Mitocondria

Figura 74.2. Vías glucolíticas y gluconeogénica. Nótese que los pasos Metabolismo de carbohidratos
metabólicos en la mitad pueden ir en cualquier sentido. Cuando las reac-
ciones van de la parte superior a la inferior, ocurre glucólisis; cuando van Glucólisis
de la parte inferior a la superior, ocurre gluconeogénesis. Vía de Embden-Meyerhof | La glucólisis es la principal vía
para la utilización de glucosa en todas las células. Puede

Glucosa 74 Vías metabólicas 469

Glucosa-6-fosfato Vía de derivación HMP | Entre la glucosa-6-fosfato y gli-
ceraldehído-3-fosfato hay una vía alternativa para la glucó-
6-fosfo- lisis llamada vía de la pentosa fosfato o vía de la derivación
gluconolactona de hexosa monofosfato (HMF) (figura 74-4). No se consu-
men o generan ATP en esta vía. Su importancia radica en el
6-fosfo- Fructosa-6-fosfato Eritrosa-4- hecho que 1) produce ribosa azúcar que es esencial para la
gluconato fosfato síntesis de ácido nucleico y 2) genera NADPH+H+ (en
lugar de NADH+H+), que es esencial para la biosíntesis de
NADPH+H ácidos grasos y esteroides. NADPH+H+ también es necesa-
ria para el sistema de enzimas microsómicas hepáticas que
Ribulosa- Fructosa-1,6-difosfato hidroxilan esteroides, alcoholes y varios fármacos.
5-fosfato NADPH+H+ es necesaria para las reacciones antioxidantes
y para el impulso respiratorio en los fagocitos.
Ribosa- Gliceraldehído-
5-fosfato 3-fosfato Vía de glucosa-sorbitol-fructosa | La glucosa también se
convierte en fructosa por vía de sorbitol (figura 74-5). La
Xilosa-5-fosfato Seudoheptulosa- vía está presente en el esperma, donde la fructosa es la fuen-
7-fosfato te preferida de energía. La vía también está presente en las
células hepáticas, proporcionándole a las células un meca-
Figura 74.4. Vía de derivación de hexosa monofosfato (HMF). nismo mediante el cual el sorbitol de los alimentos puede
alimentarse hacia la vía glucolítica o gluconeogénica.
funcionar bajo condiciones aerobias y anaerobias. En la glu-
cólisis, una molécula de glucosa se oxida en dos moléculas Las células de la retina, cristalino, riñones y nervios con-
de piruvato. En el proceso hay una ganancia neta de dos tienen aldosa reductasa, pero no sorbitol deshidrogenasa.
moléculas de ATP (se consumen dos mientras se producen Así, estas células convierten glucosa en sorbitol, pero no
cuatro). Además, se generan dos moléculas de NADH+H+. siguen convirtiéndola en fructosa. Cuando hay hipergluce-
Éstas se oxidan a través de la cadena de transporte de elec- mia, gran cantidad de glucosa entra a estas células y se con-
trones, lo que genera seis moléculas de ATP. La producción vierte en sorbitol. El sorbitol acumulado guarda agua y la
total de glucólisis bajo condiciones anaerobias es por tanto célula se inflama debido a ósmosis. La retinopatía, catarata,
ocho moléculas de ATP. nefropatía y neuropatía de la diabetes mellitus se han atri-
buido en forma parcial a esta inflamación osmótica de las
células.

Gluconeogénesis
La gluconeogénesis (figura 74-2) es la síntesis de glucosa a
partir de fuentes distintas a carbohidratos. Esto asegura un
suministro continuo de glucosa (necesaria para órganos
como el encéfalo, músculos que se ejercitan, eritrocitos, cór-
nea y testículos) incluso durante la inanición cuando no hay
un consumo de carbohidratos y las reservas de glucógeno

Glucosa

Glucosa + 2ATP 2 piruvato + 2 NADH+H+ (= 6ATP) + 4ATP Aldosa reductasa

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. La molécula de piruvato puede pasar por dos reacciones Sorbitol deshidrogenasa
diferentes. Bajo condiciones aerobias, se difunde en su Fructosa
mayor parte hacia la mitocondria, se descarboxila en acetil
CoA y entra al ciclo de Krebs.

Piruvato + NAD+ + CoA acetil CoA + NADH+H+ + CO2

Bajo condiciones aerobias, la NADH+H+ producida por
glucólisis reduce el piruvato en ácido láctico. La reducción
de piruvato regenera el NAD+ del NADH+H+, permitien-
do que la glucólisis continúe. Sin embargo, debido a que las
dos moléculas de NADH+H+ se gastan en la reducción de
dos moléculas de piruvato y no en la producción de ATP, la
producción neta de glucólisis por molécula de glucosa cae a
sólo dos moléculas de ATP.

Piruvato + NADH+H+ lactato + NAD+ Figura 74.5. Vía de glucosa-sorbitol-fructosa.

470 IX Sistema endocrino Glucosa
Glucocinasa/hexocinasa
del cuerpo se agotan. Noventa por ciento de la gluconeogé-
nesis ocurre en el hígado y 10% en los riñones. La glucone- Glucosa-6-fosfato
ogénesis es posible debido a tres enzimas gluconeogénicas Fosfoglucomutasa
clave que impulsan la vía glucolítica en reversa, lo que
resulta en la formación de glucosa a partir de aCetil CoA. Glucosa-1-fosfato
Estas tres enzimas son fosfoenol piruvato carboxiquinasa, UDPG pirofosforilasa
fructosa-1,5-bifosfatasa y glucosa-6-fosfato.
Difosfoglucosa de uridina (UDPG)
La gluconeogénesis hace posible la conversión de ácido
pirúvico a glucosa. Sin embargo, no puede convertir acetil Enlace 1:4α
CoA a glucosa debido a la irreversibilidad de la reacción en Glucógeno sintetasa-a
que el piruvato se convierte a acetil CoA. Puede argumen-
tarse que debido a que acetil CoA se convierte a oxaloace-
tato a través del ciclo de Krebs, también debe poder conver-
tirse a glucosa. Eso, sin embargo, no es así, pues cuando una
molécula de acetil CoA entra al ciclo de Krebs, en realidad
consume una molécula de oxaloacetato más que producir
una. Así, la molécula de oxaloacetato que se forma más ade-
lante en el ciclo es sólo una regeneración de la molécula
consumida anteriormente y por tanto no puede resultar en
una ganancia neta de glucosa.

La irreversibilidad de la conversión de piruvato en acetil
CoA explica por qué la grasa, que produce acetil CoA por
medio de hidrólisis, resulta en cetogénesis y no en gluconeogé-
nesis. Por el mismo motivo, leucina y lisina, que producen ace-
til CoA en la desaminación, se nombran aminoácidos cetogé-
nicos y glucogénicos. Los aminoácidos que producen piruva-
to se llaman aminoácidos glucógenos. Los aminoácidos que
producen oxaloacetato o cualquiera de sus precursores en el
ciclo de Krebs también son glucógenos (figura 74-6).

Glucosa Enlace 1:4α
2-fosfoglicerato Enzima ramificadora

Fosfoenol piruvato Aminoácidos Enlace 1:6α
Piruvato glucógenos
Figura 74.7. Glucogénesis.
Grasas
Glucogenogénesis
Piruvato La glucogenogénesis (figura 74-7) o la síntesis de glucógeno
a partir de glucosa ocurre sobre todo en los órganos que
Acetil CoA Aminoácidos almacenan glucógeno: músculos e hígado. La glucogénesis © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
Ciclo de Krebs cetógenos comienza con la fosforilación de glucosa a glucosa-6-fosfa-
to. La reacción es catalizada por hexocinasa en el músculo
Cetonas y glucocinasa en el hígado. La glucosa-6-fosfato se isomeri-
za a glucosa-1-fosfato y reacciona con trifosfato de uridina
Oxaloacetato Aminoácidos Citrato (UTP) para formar difosfoglucosa de uridina (UDPG). Las
Fumarato glucógenos moléculas de UDPG son los bloques de construcción del
glucógeno. Se unen entre sí mediante enlaces 1:4α en pre-
Succinil CoA sencia de la enzima glucógeno sintetasa-a para formar cade-
α-cetoglutarato nas largas rectas de glucógeno. Una enzima ramificadora
lleva enlaces ~1:6α entre moléculas de UDPG, lo que resul-
Figura 74.6. Aminoácidos glucógenos y cetógenos. ta en la formación de moléculas de glucógeno ramificadas.

74 Vías metabólicas 471

Glucogenólisis Hormona del Adenil ciclasa
La glucogenólisis (figura 74-8) es la degradación de glucó- crecimiento, Fosfodiesterasa
geno en moléculas de glucosa. Consiste en la rotura de enla- ACTH, TSH,
ces de moléculas de glucosa únicas del glucógeno mediante glucagón
la enzima fosforilasa, la cual rompe los enlaces 1:4α y la
enzima desramificadora, que rompe los enlaces 1:6α. Catecolaminas Insulina
Debido a que los enlaces se fosforilan antes de romperse, el
producto de la glucogenólisis es glucosa-6-fosfato (y no glu- Hormona
cosa). En el hígado, la glucosa-6-fosfato se desfosforila a glu- tiroidea
cosa y se libera en la sangre. En el músculo, la glucosa-6-fosgato
producida es consumida por el propio músculo mediante Proteíncinasa Proteíncinasa
glucólisis. (inactiva) (activa)

La glucogenogénesis y glucogenólisis están bajo control Fosforilasa Fosforilasa
hormonal. El control, que se ejerce a través de las enzimas cinasa cinasa
glucógeno sintetasa y fosforilasa, es recíproco; cuando una (activa)
se estimula, la otra se inhibe (figura 74-9). (inactiva)
Glucógeno
Fosforilasa Fosforilasa-b sintetasa-a
rompe el (inactiva)
enlace 1:4α (activa)

Fosforilasa-a Glucógeno sintetasa-b
(activa) (inactiva)

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Enlaces 1:4α Figura 74.9. Control hormonal de glucogénesis y glucogenólisis. Nótese
Enzima los cambios indicados de estados inactivos (color rosa) a estados activos
desramificadora (azul). ACTH, hormona adrenocroticotrópica; AMP, monofosfato de adenosi-
rompe el enlace na; ATP, trifosfato de adenosina; cAMP, monofosfato cíclico de adenosina;
1:6α TSH, hormona estimulante de la tiroides.

Figura 74.8. Glucogenólisis. Metabolismo de las grasas

Síntesis de ácidos grasos
La síntesis de ácidos grasos (figura 74-10) ocurre sobre todo
en el hígado y glándulas mamarias en lactancia y en menor
grado en el tejido adiposo y riñones. Los ácidos grasos que
ocurren en las grasas naturales son derivados de cadena recta
y contienen un número par de átomos de carbono debido a
que las unidades de construcción a partir de las cuales se sin-
tetizan son moléculas de acetil CoA, que tienen dos átomos
de carbono cada uno. El acetil CoA se produce dentro de la
mitocondria a partir de varias vías metabólicas. De ahí, debe
entrar al retículo endoplásmico, donde tiene lugar la biosínte-
sis de ácidos grasos. El Acetil CoA no puede difundirse a tra-
vés de la membrana de la mitocondria. Así, se convierte en
ácido cítrico y se reconvierte en acetil CoA después de cruzar
la membrana mitocondrial y entrar al citosol. Una vez dentro
del retículo endoplásmico, la enzima elongasa de ácido graso
condensa varias moléculas de acetil CoA juntas en una cade-
na creciente de ácidos grasos. Una por una, las moléculas de
acetil CoA se transfieren de malonil CoA a la cadena crecien-
te. Malonil CoA en sí mismo se forma mediante la carboxila-
ción de acetil CoA. La biosíntesis de ácido graso requiere
NADPH+H+ (en lugar de NADH+H+), que proviene de la
vía de derivación HMP.

Oxidación β de los ácidos grasos
La oxidación β de los ácidos grasos (figura 74-11) ocurre en
todas las células excepto en las neuronas, eritrocitos y
médula suprarrenal. En la oxidación β de los ácidos grasos,

472 IX Sistema endocrino

MMitiotocchoonnddriraios n SRmeotíocuthlo más grandes (p. ej., palmitoil CoA) deben ser transportadas
endeonpdloapslmásimc irceotilcisuolum a través de la membrana mitocondrial interna a través de
Acetil CoA difusión facilitada empleando el transportador unido a
Citrato membrana palmitil transferasa. Una vez dentro, acil CoA se
Ciclo de Krebs convierte en cetoacil CoA a través de tres pasos intermedios
que generan una molécula de FADH+H+ y una de
Oxaloacetato Citrato Acetil CoA NADH+H+. En el paso final, una molécula de acetil CoA se
separa de la molécula de acil CoA por la acción de la enzi-
Acetil CoA ma tiolasa. El proceso se repite a sí mismo hasta que la
carboxilasa cadena es degradada en moléculas de acetil CoA.

α-cetoglutarato Malonil CoA Gran cantidad de moléculas de ATP se forman en el pro-
Acil CoA ceso. Por ejemplo, en el caso de una molécula de palmitato,
3-cetoacil CoA se producen cinco moléculas de ATP por cada 1 de las 7
sintetasa moléculas de acetil CoA que se separan, lo que arroja un
total de 35 moléculas de ATP. Cada 1 de las 8 moléculas de
acetil CoA que se forman produce 12 moléculas de ATP
cuando se alimenta al ciclo de Krebs, lo que arroja un total
de 96 moléculas de ATP. Si se restan las dos moléculas de
ATP que se consumen para la regeneración a partir de AMP,
la molécula única de ATP que se consume durante la acti-
vación inicial de ácidos grasos, la ganancia neta de la oxida-
ción β de una molécula de palmitato es de 129 moléculas
de ATP.

3.cetoacil CoA

3.cetoacil CoA
reductasa
Ciclo de alargamiento
Acil CoA sintasa
Membrana mitocondrial interna
© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.3-hidroxiacil CoAAcil CoA
Transportador de carnitina
3-hidroxiacil CoA Acil CoA
deshidrasa

2-transenoil CoA Acil CoA deshidrogenasa
Δ2-enoil-CoA
2-transenoil CoA
reductasa

Acil CoA Δ2-enoil CoA hidratasa
Figura 74.10. Síntesis de ácidos grasos.
3-hidroxi-
acil CoA

3-hidroxi-acil CoA
deshidrogenasa

3-cetoacil-
acil CoA

dos átomos de carbono se fraccionan a la vez de la molécu- Tioasa Acetil CoA
la de acil CoA, empezando en el extremo carboxilo. La Acil CoA
cadena se rompe entre C-2 (antes llamado carbono α) y C-
3 (antes llamado carbono β); de ahí su nombre. Cantidades Figura 74.11. Oxidación β de ácidos grasos.
mucho menores de oxidación α, es decir, la eliminación de
un átomo de carbono a la vez, tienen lugar en el encéfalo.

En la oxidación β, el ácido graso se activa primero con
una molécula de ATP. Ocurre mayor oxidación en la mito-
condria. Las moléculas de acil CoA más pequeñas (p. ej.,
acetil CoA) entran con facilidad a las mitocondrias, pero las

74 Vías metabólicas 473

Cetogénesis Ácido graso Glucólisis
Los cuerpos cetónicos, acetona y ácido β-hidroxi butírico
(figura 74-12) se forman en la mitocondria de los hepatoci- Glicerol
tos mediante condensación de dos moléculas de acetil CoA. Glicerol
El hígado produce de forma constante cuerpos cetónicos a cinasa
una baja velocidad. Sin embargo, durante la inanición, el
hígado forma grandes cantidades de cuerpos cetónicos. Acil CoA
Éstos se liberan al torrente sanguíneo y se transportan a los sintetasa
tejidos periféricos para liberación de energía. El corazón
prefiere los cuerpos cetónicos a la glucosa como combusti- Glicerol-3-fosfato
ble. El encéfalo sólo puede usar cuerpos cetónicos cuando
su concentración en la sangre es elevada. Los eritrocitos no Acil CoA Glicerol-3-
pueden usar los cuerpos cetónicos en absoluto. fosfato
aciltransferasa
Los dos prerrequisitos para la formación de cuerpos
cetónicos son 1) reducción de la cantidad de glucólisis y 2) 1-acilglicerol-3-fosfato
producción de grandes cantidades de acetil CoA de otras
fuentes, como la oxidación de ácidos grasos y desaminación Acil CoA 1-acil-glicerol-
de aminoácidos cetógenos. Ambos ocurren durante la inani- 3-fosfato
ción y en la diabetes mellitus. El motivo es el siguiente. aciltransferasa
Durante la glucólisis, parte del piruvato se convierte en oxa-
loacetato. Éste producido mediante glucólisis es importante 2-monoacilglicerol 1,2-diacilglicerol fosfato
para restituir el oxaloacetato perdido en el ciclo de Krebs.
Así, si la glucólisis se ve afectada o se elimina por completo Acil CoA Fosfatidato
a los carbohidratos de la dieta, el ciclo de Krebs se detiene. Monoacilglicerol fosfohidrolasa
Las moléculas de acetil CoA que se forman a partir de pro- aciltransferasa
teínas y grasas son por tanto incapaces de entrar al ciclo de
Krebs y, en su lugar, se convierten en cuerpos cetónicos.

Lipogénesis
La lipogénesis (figura 74-13) es la producción de lípidos (tria-
cilglicerol) a partir de ácidos grasos y glicerol. Ocurre en el
hígado y tejidos adiposos. Los tejidos adiposos almacenan los
lípidos sintetizados dentro de sí mismos, en tanto que el híga-
do los libera al torrente sanguíneo en forma de lipoproteínas
de muy baja densidad (VLDL, por sus siglas en inglés). Como
se mencionó, sólo pequeñas cantidades de la síntesis de áci-
dos grasos de novo ocurre en el tejido adiposo.

La mayor parte de los ácidos grasos para lipogénesis
en los adipocitos proviene de las grasas en los alimentos
(en forma de quilomicrones) y una menor cantidad del
hígado en forma de VLDL. Para que ocurra la reacción,
los ácidos grasos deben activarse primero en acil CoA
por la enzima acil CoA sintetasa, y el glicerol debe ser

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Ácido acético Ácido acético

1,2-diacilglicerol

Acil CoA

Diacilglicerol
aciltransferasa

Ácido acetoacético

Ácido hidroxibutírico β Acetona Triacilglicerol
Figura 74.13. Lipogénesis.
Figura 74.12. Estructura y formación de cuerpos cetónicos.

474 IX Sistema endocrino Aminoácido Cetoácido Bacteria
entérica
fosforilado por la enzima glicerol cinasa. Esta última está Cetoglutarato Glutamato
ausente en el tejido adiposo. Sin embargo, la presencia de Glutamina
glicerol cinasa no es esencial para la lipogénesis porque
también se produce glicerol fosfato (fosfoglicerato, figu- Citrulina Arginina
ra 74-2), en el hígado y tejido adiposo, durante la glucó- Ciclo de la urea
lisis. La formación de triacilglicerol de acil CoA y glice-
rol fosfato ocurre a lo largo de cuatro pasos, como se Ornitina
muestra en la figura 74-13.
Figura 74.15. A) Catabolismo de aminoácidos y destoxificación de amo-
Lipólisis niaco. B) Ciclo de la urea.
Los lípidos sólo se almacenan en el tejido adiposo; por
tanto, la lipólisis sólo ocurre en el tejido adiposo (figura 74- mina. El glutamato se regenera más adelante cuando NH3
14). El triacilglicerol se hidroliza mediante la acción de la se elimina de la glutamina para formar urea.
lipasa sensible a hormonas en ácidos grasos y glicerol. La
enzima es activada por las catecolaminas circulantes. Resumen

Metabolismo de las proteínas • El Acetil CoA, el precursor para la vía común que pro-

Alrededor de 1 a 2% de las proteínas totales del cuerpo, duce energía, puede derivarse de la degradación de car-
sobre todo proteína muscular, se degradan a diario en ami- bohidratos, grasas y, en menor grado, proteínas.
noácidos. Cerca de 25% de estos aminoácidos son desami-
nados; el resto se reutilizan para la síntesis de proteínas. La • El ciclo de Krebs es una fuente particularmente eficien-
degradación de aminoácidos ocurre en dos pasos.
te de ATP.
En el primer paso, el aminoácido que se va a degradar
pasa por transaminación. Transfiere su grupo NH2 a un • La glucólisis, el catabolismo de la glucosa, es la fuente
cetoácido denominado cetoglutarato, lo que resulta en la
formación de glutamato, un aminoácido (figura 74-15A). El primaria de ATP para las células.
aminoácido degradado en sí mismo cambia al cetoácido
correspondiente y entra al ciclo de Krebs. El glutamato por • La oxidación β de los ácidos grasos es una fuente impor-
tanto representa el producto secundario de la desaminación
de varios aminoácidos. tante de ATP.

En el segundo paso, el grupo NH2 del glutamato reac- • Las proteínas se degradan en aminoácidos, una fracción
ciona con CO2 para formar urea, que es excretada como un
producto de desecho no tóxico. La formación de urea invo- de éstos entra en vías productoras de energías (ATP),
lucra intermedios como ornitina, citrulina, arginosuccinato reutilizándose el resto en la síntesis de proteínas.
y arginina, todos se regeneran y forman el ciclo de la urea
(figura 74-15B).

El glutamato también absorbe con rapidez el NH3 que
forman las bacterias entéricas y entra al hígado a través de
la sangre portal. El producto del glutamato y NH3 es gluta-

Hormona del crecimiento, Adenil ciclasa
ACTH, TSH, Fosfodiesterasa
glucagón

Catecolaminas Insulina © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.

Hormona
tiroidea

Proteíncinasa Proteíncinasa Aplicación del conocimiento
(inactiva) (activa)
74.1 La Sra. Omaya se queja de fatiga desde que nació su
Lipasa sensible Hormona sensible bebé. ¿Cómo puede contribuir su glucosa sanguínea baja a
a hormonas a lipasa dicho síntoma?
(inactiva) (activa)

Figura 74.14. Activación de lipasa sensible a hormonas. Nótese los
cambios indicados de estados inactivos (color rosa) a estados activos
(azul). ACTH, hormona adrenocorticotrópica; AMP, monofosfato de ade-
nosina; ATP, trifosfato de adenosina; AMPc, monofosfato cíclico de ade-
nosina; TSH, hormona estimulante de la tiroides.

75 Mecanismo de acción hormonal

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Las hormonas son mensajeros químicos que controlan las célula, se unen a receptores intracelulares (en el citoplasma
funciones celulares. Son secretadas en la circulación por y núcleo) y afectan la expresión génica. Típicamente, los
glándulas endocrinas sin ductos y por tanto ejercen acciones productos de la expresión génica estimulada son enzimas.
diseminadas. Los sistemas endocrinos y sus hormonas parti- Este mecanismo se ilustra en la figura 75-1.
cipan en el control de muchas funciones y en la regulación
de muchos aspectos del ambiente interno. Hay evidencia cada vez mayor de que por lo menos algu-
nas hormonas del grupo I, después de unirse a receptores
Modelos generales: comunicaciones y homeostasia citoplásmicos, activan vías de señalización de segundo men-
sajero, produciendo lo que se denomina efectos no nuclea-
Los sistemas endocrinos son sistemas de procesamiento res. Éstos ocurren más rápido que los efectos que resultan
químico o de células humorales y, como se analizará más de la alteración de la expresión génica.
adelante, interactúan con el sistema nervioso. Este proce-
samiento de información es la característica esencial de Hormonas del grupo II
todos los sistemas que mantienen la homeostasia.
Las hormonas del grupo II son hormonas peptídicas hidro-
Varias hormonas actúan de forma paracrina –ejercen sus solubles que no pueden entrar a la célula. Actúan al unir
efectos sobre las células diana colindantes, por ejemplo, el los receptores en las membranas de la célula blanco e ini-
efecto de la gastrina en las células D que secretan somatos- ciar una cadena de reacciones dentro de la membrana celu-
tatina (véasefigura 81-7) o el efecto de la testosterona sobre lar y en el interior de la célula. Al hacerlo, activan una serie
la espermatogénesis. de mensajeros y enzimas. Dependiendo del tipo de segun-
do mensajero (la hormona en sí misma es el primer men-
En ocasiones, una hormona actúa de forma autocrina sajero), las hormonas del grupo II se clasifican en cuatro
–actúa sobre la célula de la que se secreta. El término cito- subgrupos denominados IIA, IIB, IIC y IID (cuadros 75-1 y
cina es un nombre general para proteínas pequeñas que 75-2). Todas las hormonas del grupo II se unen a un recep-
actúan de forma paracrina o autocrina. Algunas citocinas tor específico, una proteína G (proteína dependiendo de
también tienen efectos sistémicos. Por ejemplo, interleucina trifosfato de guanosina [GTP]). El complejo hormona-
1 (IL-1) e IL-3 producen fiebre. Las citocinas son secretadas receptor activa entonces una enzima ubicada en la mem-
sobre todo por linfocitos y macrófagos, pero también por brana, o en algunos casos, un canal iónico. Los sistemas de
células endoteliales, neuronas y células gliales. señalización de segundo mensajero se activan y algunas de
las vías metabólicas de la célula se alteran (produciendo un
Las funciones celulares también son controladas por efecto biológico) mediante cambios en la actividad de las
neurotransmisores liberados por las neuronas. Los efectos enzimas involucradas. En la figura 75-2 se ilustran los com-
neurales son más localizados y rápidos que los efectos hor- ponentes que constituyen este “equipo” de acción.
monales. La distinción entre hormonas y neurotransmisores
es, sin embargo, cada vez menos clara, como se hace eviden- Los receptores hormonales son proteínas integrales presen-
te por los términos neurohormona y neurosecreción que tes en la membrana celular (figura 75-3). Los receptores aco-
son aplicables, por ejemplo, a las hormonas de la hipófisis plados a las proteínas G tienen siete dominios que abarcan la
posterior. Otro ejemplo es la colecistocinina, que es secreta- membrana. La proteína G es un complejo de tres subunidades
da por las células S en las glándulas mucosas y también por (α, β y γ) que están ancladas a la membrana plasmática. En
neuronas en el encéfalo. ausencia de la hormona, una molécula inactiva de difosfato de
guanosina (GDP) está unida a la subunidad α, que tiene acti-
Las hormonas controlan la actividad celular al modificar vidad de GTPasa intrínseca. Cuando la hormona se une al
la actividad de las enzimas y por tanto el flujo de substratos receptor, el receptor pasa por un cambio conformacional y
dentro de la célula. Todas las hormonas actúan a través de activa la proteína G. La activación de la proteína G se asocia
receptores específicos presentes en las células diana sensi- con la restitución de la molécula GDP en su subunidad α por
bles a hormonas. Las hormonas se unen a sus receptores con GTP. El intercambio GDP-GTP en la proteína G conduce a la
alta especificidad y afinidad. Los receptores tienen dos separación de su subunidad α unida a GTP de sus
dominios funcionales: un dominio de reconocimiento que subunidades β y γ. El complejo α-GTP se une a una enzima
une a la hormona y un dominio de acoplamiento que gene- localizada en la membrana y la activa. La activación sólo se
ra una señal que acopla el reconocimiento de la hormona a termina cuando GTP es dividido por la actividad GTPasa
ciertas funciones intracelulares. Con base en su mecanismo intrínseca de la subunidad α.
de acción, las hormonas se han clasificado como se muestra
en el cuadro 75-1. Las hormonas del grupo I son liposolu- La enzima ubicada en la membrana puede ser adenilci-
bles y entran en la célula y núcleo, donde se unen a los clasa, guanililciclasa o fosfolipasa C. En lugar de una enzima
receptores. Las hormonas del grupo II son hidrosolubles y se activadora, puede haber un canal iónico ubicado en la
unen a receptores localizados en la membrana celular. membrana que se activa mediante fosforilación (figura 75-
4). Esto permite el movimiento de iones a través de la
Hormonas del grupo I membrana. El segundo mensajero puede ser monofosfato
cíclico de adenosina (cAMP), monofosfato cíclico de guano-
Las hormonas del grupo I (esteroides/retinoides/hormonas sina (cGMP) o diacilglicerol (DAG) e inositol trifosfato
tiroideas), se mencionan en el cuadro 75-1, son liposolubles (IP3). Las hormonas del grupo IID no tienen una enzima
y se difunden a través de la membrana celular. Dentro de la separada ubicada en la membrana o un segundo mensajero.
En lugar de ello, el receptor en sí mismo tiene la actividad
enzimática para activar las enzimas blanco (cuadro 75-2).

475

476 IX Sistema endocrino

Cuadro 75-1. Ejemplos de hormonas del grupo I y II

Localización Grupo I Grupo IIA Grupo IIB Grupo IIC Grupo IID
(o función)
Hipotalámica Hormona liberadora de Hormona liberadora de
corticotropina (CRH) tirotropina (TRH)
Hipófisis anterior
Hormona liberadora de Hormona del
Hipófisis posterior gonadotropina (GnRH) crecimiento (GH)
Tiroides
Regulación del Hormona estimulante de Prolactina
calcio la tiroides (TSH)
Corteza Oxitocina
suprarrenal Hormona
Médula adrenocorticotrópica
suprarrenal (ACTH)

Hormona estimulante
de melanocitos (MSH)

Hormona
foliculostimulante (FSH)

Hormona luteinizante
(LH)

Hormona antidiurética (ADH)

Hormona
tiroidea (TH)

Dihidrocolecalciferol Hormona paratiroidea (PTH)
(DHCC)

Calcitonina

Cortisol

Aldosterona

Adrenalina (mediante Adrenalina (mediante
receptores α2) receptores α1)

Páncreas Glucagón Insulina

Somatostatina

Reproductiva Estrógeno
(gónadas)

Progesterona

Testosterona

Placenta Gonadotropina coriónica Somatomamo-
humana (hCG) tropina coriónica
humana (hCS)

Vías Secretina Gastrina
gastrointestinales

Colecistocinina Insulina © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
(CCK)

Otros Ácido retinoico Proteína Acetilcolina Eritropoyetina
natriurética
auricular (PNA)

Angiotensina II Óxido nítrico (NO) Factor de
crecimiento tipo
insulina (IGF)

Abreviaturas: CRH, hormona liberadora de corticotropina humana; TRH hormona liberadora de tirotropina; GnRH, hormona liberadora de gona-
dotropina; TSH, hormona estimulante de la tiroides; ACTH, hormona adrenocorticotrópica; MSH, hormona estimulante de los melanocitos; FSH,
hormona foliculostimulante; LH, hormona luteinizante; hCG, gonadotropina coriónica humana; hCS, somatotropina coriónica humana; GH, hor-
mona del crecimiento; IGF, factor del crecimiento tipo insulina; TH, hormona tiroidea; ADH, hormona antidiurética; PTH, hormona paratiroidea;
DHCC, dehidroxicolecalciferol; CCK, colecistocinina; PNA, péptido natriurético auricular; NO, óxido nítrico.

Citoplasma 75 Mecanismo de acción hormonal 477

Núcleo cAMP intracelular y por tanto prolongan la acción de algu-
nas hormonas. En las células epiteliales intestinales, la toxi-
H-R ERH na del cólera inactiva de forma irreversible la actividad de
activado Gen αs GTPasa de Gs. La adenililciclasa por tanto permanece en
un estado de activación perpetuo. Esto resulta en la forma-
Transcripción ción continua de cAMP. El cAMP activa la proteíncinasa y
fosforila varias proteínas de transporte de membranas, lo
Traducción que resulta en el transporte activo de electrolitos a la luz
intestinal. El agua sigue de forma pasiva, provocando dia-
Proteína enzimática específica rrea que pone en riesgo la vida.

Respuesta celular Hormona del grupo IIB
En las hormonas del grupo IIB (figura 75-5B), el GMP
Figura 75-1. Mecanismo de acción hormonal del grupo I. La hormona cíclico actúa como un segundo mensajero y la enzima
(H) se difunde a través de la membrana plasmática 1) y se une a su pro- que cataliza su formación es la guanililciclasa. Esta últi-
teína receptora específica (R) 2), ya sea en el citoplasma o núcleo, para ma tiene dos isómeros, uno está presente en la membra-
formar el complejo receptor de hormonas (H-R). La unión provoca un na como una proteína integral. El otro está presente en
cambio conformacional en el receptor, que ahora se activa 3). El comple- el citosol. La membrana isoenzima de guanililciclasa es
jo H-R activado se une a regiones reguladoras específicas del ácido activada por la hormona péptido natriurético auricular
desoxirribonucleico (DNA, por sus siglas en inglés) llamadas elemento de (PNA). La guanililciclasa citosólica es activada por el
respuesta hormonal (ERH), 4). Esta unión facilita la transcripción del gen óxido nítrico (NO).
o genes adyacentes mediante polimerasa de ácido ribonucleico (NRA),
con lo que aumenta la velocidad con la que se forma el RNA mensajero El cGMP activa la proteíncinasa dependiente de
(mRNA) 5). La proteína recién sintetizada 6), por lo general una enzima, cGMP (también llamada proteíncinasa G). La cinasa fos-
induce la respuesta celular 7). forila la cadena ligera de miosina del músculo liso, con lo
que provoca su relajación. Así, el PNA actúa al relajar las
Las enzimas efectoras son sobre todo los diferentes tipos arteriolas aferentes y células mesangiales. El NO media
de cinasas (p. ej., proteíncinasa dependiente de cAMP, pro- la acción hipotensa del nitroprusiato. Los inhibidores del
teíncinasa dependiente de cGMPcy proteíncinasa C, etc.) cGMP fosfodiesterasa como el sidenafilo aumenta y pro-
que activa varias enzimas proteínicas al fosforilarlas. Así, la longa estas respuestas.
glucogenólisis y glucogénesis se regulan al controlar la acti-
vidad del glucógeno sintetasa (véase figura 74-9) y la lipóli- Hormonas del grupo IIC
sis se regula al controlar la actividad de la lipasa sensible a Los segundos mensajeros en las hormonas del grupo IIC
hormonas (véase figura 74-14). (figura 75-6A) son diacilglicerol (DAG) e inositol-
1,4,5-trifosfato (IP3), que se producen a partir de fosfa-
Hormonas del grupo IIA tidilinositol-4,5-bifosfato (PIP2) mediante la acción de
El segundo mensajero para las hormonas del grupo IIA fosfolipasa C (PLC). El PIP2 es un fosfolípido de mem-
(figura 75-5a) es el AMP cíclico y la enzima que cataliza brana. El DAG activa la enzima proteíncinasa C. El IP3
su formación es la adenililciclasa. La proteíncinasa parti- actúa sobre el retículo endoplásmico, liberando calcio
cipante se llama proteíncinasa dependiente de cAMP. La (Ca2+) de el. El aumento en el Ca2+ citosólico activa la
proteína G puede estimular o inhibir la adenililciclasa y proteíncinasa dependiente de calmodulina. Las proteín-
su proteína G estimulatoria (Gs) o proteína G inhibitoria cinasas fosforilan proteínas enzimáticas en sus formas
(Gi), denominada de forma correspondiente según su fisiológicamente activas y de este modo median las
acción. Las acciones de Gs y Gi se pueden atribuir a sus acciones hormonales.
fracciones as y ai, de manera respectiva. as y ai tienen otras
acciones además de su efecto sobre la adenililciclasa. Por Cuadro 75-2. Clasificación de las hormonas
ejemplo, ai estimula los canales e inhibe los canales de
© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Ca2+, en tanto que αs hace lo opuesto. La activación de la Clase Enzima ubicada Segundo Cinasa
proteíncinasa cAMP por las hormonas del grupo IIA se
muestran en la figura 75-5A. en lamembrana mensajero

El cAMP es hidrolizado a 5’AMP por la enzima fosfo- IIA Adenilciclasa cAMP Proteína cinasa
diesterasa. Los inhibidores de la fosfodiesterasa como los dependiente de
derivados de xantina metilada (cafeína) aumentan el cAMP

IIB Guanililciclasa cGMP Proteína cinasa
dependiente de
cGMP

IIC Fosfolipasa C DAG e IP3 Proteína cinasa
C, proteína
cinasa
dependiente de
calmodulina

IID - - Serina o treonina
cinasa (presente
como parte del
receptor)

Abreviaciones: cAMP, monofosfato cíclicio de adenosina; cGMP,
monofosfato cíclico de guanosina; DAG, diacilglicerol; IP3, inositol-
1,45-trifosfato.

478 IX Sistema endocrino

A B D

Proteínas G Proteínas G

C Segundos mensajeros E
Canales iónicos
Receptor Adenilil-
(inactivo) ciclasa Canal de K+
(cerrado)
Guanilil- Figura 75-2. El “equipo” de acción hormonal.
ciclasa Las formas y colores que aquí se utilizan son
iguales en todas las figuras de este capítulo.
Fosfo- A) Cuando un receptor (una proteína que
lipasa C abarca la membrana con una terminal N fuera
de la célula y una terminal C dentro de ella)
Receptor Formas Formas activas Canal K+ une una molécula de la hormona, pasa por un
con hormona inactivas (fosforiladas) fosforilado cambio conformacional que lo “activa”. B) Las
proteínas G son trímeros con subunidades γ y
(activo) (abierto) β idénticas y tres posibles unidades α diferen-
tes. C) Tres moléculas de segundo mensajero
que pueden ser activadas o inactivadas. D)
Trifosfato de guanosina (GTP) y difosfato de
guanosina (GDP). E) Fosforilar un canal K lo
activa o abre.

Enzima localizada
en la membrana

GTP desplaza GDP
de la proteína G

La proteína G se revierte La enzima se © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
a su forma trimérica original activa

El complejo α-GTP se disocia
de las subunidades β y γ y
se une a las enzimas ubicadas
en la membrana

La enzima se
inactiva

GTP se divide en GDP
y Pi por la actividad de
GTPasa de αs

Figura 75-3. Activación de enzimas de señalización localizadas en la membrana por hormonas del grupo II.

75 Mecanismo de acción hormonal 479

Hormonas del grupo IID
Estas hormonas (insulina, hormona del crecimiento, pro-
lactina y factor de crecimiento tipo insulina) actúan a
través de una cascada de proteíncinasa (figura 75-6B).
Los receptores para estas hormonas tienen actividad
intrínseca de tirosina cinasa. El receptor de insulina
consiste de dos cadenas α ubicadas en la superficie exter-
na de la membrana plasmática y dos cadenas β que abar-
can la totalidad del espesor de la membrana y sobresalen
hacia el citosol. Las cadenas α contienen el dominio de

A Hormona del grupo IIC
(DAG-IP3-proteíncinasa C)
Figura 75-4. Abertura (activación) de los canales de potasio por Gi.

A Hormona del grupo IIA
(Adenililciclasa-proteincinasa cAMP)

Retículo
endoplásmico

Fosfodiesterasa

Proteíncinasa
C

Proteincinasa Proteincinasa Calmodulina
dependiente de dependiente de
cAMP (inactiva) cAMP (activa) Ca2+-calmodulina

Fosfoproteínas Proteínas

Calmodulina cinasa

Respuestas metabólicas Fosfoproteínas Proteínas
MeCmelblrmaneamcberlualnaer

Respuestas metabólicas
Membrana celular

B Hormona del grupo IIB
(Guanililciclasa-proteincinasa cGMP)

B Hormona del grupo IID

La insulina se Fosforilación de los
une al receptor residuos de tirosina

Fosfodiesterasa

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Proteincinasa Proteincinasa
dependiente de dependiente de
cGMP (inactiva) cGMP (activa)

Fosfoproteínas Proteínas

Residuos Activación de
de tirosina tirosina cinasa

Respuestas metabólicas Proteíncinasa Enzima blanco Activación de
MCeemllbmraenma bceralunlaer (inactiva) enzimas blanco

Figura 75-5. A) Mecanismo de una hormona del grupo IIA que activa G. Figura 75-6. A) Mecanismo de las hormonas IIC. Nótese que la hormo-
La activación de Gs resulta en la formación de monofosfato cíclico de ade- na produce dos segundos mensajeros, diacilglicerol (DAG) e inositol-
nosina (cAMP) como el segundo mensajero. El cAMP, a su vez, activa un 1,4,5-trifosato (IP3), que activa la proteíncinasa C y a la calmodulina cina-
tipo específico de proteincinasa. B) Mecanismo de acción de las hormo- sa, respectivamente. B) Mecanismo de las hormonas del grupo ID.
nas del grupo IIB. El segundo mensajero es monofosfato cíclico de gua- Nótese que la enzima proteíncinasa forma una parte de la molécula del
nosina (cGMP). ATP, trifosfato de adenosina; GTP, trifosfato de guanosina. receptor. ATP, trifosfato de adenosina; ADP, difosfato de adenosina.

480 IX Sistema endocrino 75.2. La hipófisis anterior de la Sra. Omaya parece ser nor-
mal, lo cual quiere decir que tiene concentraciones adecuadas
unión a insulina y las cadenas β tienen el dominio tirosi- de hormona antidiurética (ADH). ¿Cuáles son las células
na cinasa. La unión de insulina a la cadena α activa la blanco para la ADH y cómo afecta la función de ésta?
tirosina cinasa de las cadenas β. La tirosina cinasa se
autofosforila a sí misma en sus residuos de tirosina en la
cadena. La cadena β fosforilada adquiere una propiedad
enzimática y activa una segunda proteíncinasa. A la
larga, la fosforilación de los residuos de serina o treonina
altera la actividad de las enzimas que es crucial a ciertas
funciones celulares.

Receptores hormonales en las células

Cada célula tiene muchos receptores que permiten que res-
ponda a una gran cantidad de hormonas diferentes. Así, las
hormonas pueden provocar gran cantidad de respuestas
biológicas distintas en cualquier célula. Aún más, las hormo-
nas interactúan entre sí en una variedad de formas. Dos hor-
monas pueden inhibir sus acciones respectivas; es decir,
pueden actuar de forma antagonista. Dos hormonas dife-
rentes pueden actuar de forma sinérgica, con la magnitud
de la respuesta obtenida por las dos hormonas presentes de
forma simultánea siendo mayor de lo que sería la suma de
sus respuestas separadas.

En el caso de las hormonas cuyas respuestas biológicas
se oponen entre sí, ambas hormonas actúan a través de la
misma serie de vías metabólicas. Por ejemplo, tanto la insu-
lina como el glucagón afectan la concentración de glucosa
sanguínea por su acción sobre las células musculares. La
insulina promueve la conversión de glucosa en glucógeno
al tiempo que inhibe la degradación de glucógeno en glu-
cosa. El glucagón tiene exactamente los efectos opuestos:
promueve la glucogenólisis e inhibe la glucogénesis.
Cuando más de una hormona actúa en una vía metabólica,
es esencial entender en qué lugar ocurre el equilibrio de los
efectos.

Resumen © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.

• Todas las hormonas deben unirse a un receptor especí-

fico en o encima de una célula para que la célula res-
ponda.

• Todas las hormonas alteran la función de la célula blan-

co al cambiar la actividad de las enzimas, alterar el esta-
do de los canales de membrana o ambos.

• Las hormonas del grupo I son liposolubles y se unen a

receptores intracelulares (en algunos casos, intranuclea-
res) y alteran la expresión génica (la producción de enzi-
mas).

• Las hormonas del grupo II (todos los subtipos) unen los

receptores en la membrana celular y activan una cascada
de efectos que resultan en una actividad enzimática alte-
rada. Se emplean varios sistemas de señalización intrace-
lular.

Aplicación del conocimiento

75.1. La Sra. Omaya tiene una concentración muy baja de
hormona tiroidea (T4). ¿Cómo ejerce sus efectos la hormo-
na tiroidea disponible sobre las células blanco?

76 Hormonas hipotalámicas e hipofisarias

Hormonas hipotalámicas el control hipotalámico de la hipófisis anterior en que las
neuronas hipotalámicas no envían a los axones muy lejos,
Una importante función del sistema endocrino es mantener sino que simplemente liberan sus secreciones (hormonas
la homeostasia del ambiente interno, lo que explica por qué liberadoras) hacia el torrente sanguíneo.
gran parte del sistema endocrino está bajo el control del
hipotálamo, la parte del encéfalo que controla las funciones Modelos generales: comunicaciones
viscerales del cuerpo.
El sistema hipotalámico-hipofisario es el sitio de inte-
El control hipotalámico de la liberación de hormonas gración entre los sistemas de procesamiento de infor-
(figura 76-1) incluye la vía más larga en el caso de la secre- mación neural y hormonal. Los mecanismos implicados,
ción de insulina por los islotes pancreáticos (nótese que este que se analizarán más adelante, son ejemplos de comu-
control neural de la liberación de insulina no es el controla- nicaciones célula a célula.
dor primario de la secreción de insulina; véase capítulo 81).
Los islotes están inervados por las fibras autónomas posgan- Hay dos hechos que son obvios de los ejemplos ante-
glionares que están bajo control hipotalámico. La vía de riores. Primero, entre más largo sea el brazo de control,
control hipotalámico es más corta para la médula suprarre- más localizado es el dominio del control; y segundo, la
nal, que está inervada por las neuronas simpáticas pregan- diferencia entre un neurotransmisor y una neurosecre-
glionares. La vía de control hipotalámico es más corta aún ción radica en la extensión de su efecto. Aunque ambos
para la hipófisis anterior en que los axones de las neuronas son secretados por una neurona, el efecto de un neuro-
hipotalámicas llegan directamente a la hipófisis posterior y transmisor está localizado en la membrana postsináptica,
secretan las hormonas (oxitocina y hormona antidiurética en tanto que el de una neurosecreción es más disemina-
[ADH]). La vía de control más corta está representada por do. Las neurosecreciones son sobre todo péptidos, excep-
to por la dopamina, que controla la secreción de prolac-
Neuronas hipotalámicas tina (véase capítulo 88).

Neurona Neurona Neurona Neurona Sistemas magnocelulares y parvocelulares
autónoma autónoma neurosecretora neurosecretora El sistema neurosecretor magnocelular se refiere a las
magnocelular neuronas neurosecretoras de los núcleos supraóptico y
parvocelular paraventricular, que elaboran las neurohormonas ADH y
oxitocina y las liberan de sus terminales axónicas.
Hormonas
liberadoras El sistema neurosecretor parvocelular se refiere a las
neuronas neurosecretoras que se originan en el núcleo
Lóbulo Lóbulo arqueado y terminan directamente en los capilares en la
posterior anterior eminencia mediana. Estas neuronas secretan las hormo-
nas hipofisiotrópicas (hormonas liberadoras o inhibido-
Neurona Hormona ras), que alcanzan la hipófisis anterior a través del sistema
autónoma antidiurética oxitocina portal hipotalámico-hipofisario y estimulan o inhiben su
paraganglionar secreción hormonal. Algunos ejemplos de hormonas
hipofisiotrópicas son la hormona liberadora de somato-
Glándula tropina (SRH), hormona inhibidora de prolactina (PIH,
suprarrenal que es la dopamina), hormona liberadora de tirotropina
(TRH), hormona liberadora de corticotropina (CRH) y
© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Adrenalina Neurotransmisor hormona liberadora de gonadotropina (GnRH). Estas
Hormona hormonas hipofisiotrópicas se analizan por separado con
Neurona las hormonas que controlan.
autónoma
posganglionar Eje hipotalámico-hipofisario | La actividad secretora del
lóbulo anterior de la hipófisis está controlada por hormonas
Islotes hipotalámicas que llegan a la hipófisis a través del sistema
pancreáticos portal hipotalámico-hipofisario. Bajo la influencia de las
Insulina hormonas liberadoras del hipotálamo, el lóbulo anterior de
la hipófisis libera una serie de hormonas denominadas hor-
Figura 76-1. “Longitud” de las vías de control hipotalámico. La vía es monas hipofisiotrópicas, que aumentan la actividad secre-
más larga para el control de la secreción de insulina (nótese que la secre- tora de las glándulas blanco, como la glándula tiroides, cor-
ción de insulina está estimulada de forma más significativa por los incre- teza suprarrenal y gónadas. Las hormonas producidas por
mentos en la glucosa sanguínea) y más corta para las hormonas hipofi- los órganos endocrinos blanco inhiben el hipotálamo e
sarias anteriores. hipófisis, lo que causa una disminución en la secreción de
sus hormonas trópicas. Esto se llama control de retroali-
mentación negativa y es un importante mecanismo que

481

482 IX Sistema endocrino (figura 76-3B). Las venas portales largas drenan el lecho
capilar de la arteria hipofisaria superior, que está ubicada en
regula la síntesis y secreción hormonal (Figura 76-2). la eminencia mediana y tallo infundibular. Este sistema por-
Muchas hormonas (hormona paratiroidea, calcitonina, insu- tal hipotalámico-hipofisario es importante para el transpor-
lina y glucagón) no están bajo control hipotalámico-hipofi- te de las hormonas hipofisiotrópicas del hipotálamo a la
sario, pero tienen su propio mecanismo regulatorio. hipófisis. La vena portal corta drena el lecho capilar de la
arteria hipofisaria inferior, que se ubica en la neurohipófisis.
El control de retroalimentación negativa ocurre de tres
formas. En el asa larga de retroalimentación, las hormonas Hipófisis anterior (adenohipófisis)
del órgano blanco (o los sustratos producidos a través de su La hipófisis anterior tiene tres partes (figuras 76-3 y 76-4).
acción) inhiben tanto el hipotálamo y lóbulo anterior de la El lóbulo distal representa la masa del lóbulo anterior en los
hipófisis. El asa corta de retroalimentación es una retroali- humanos y es la fuente de hormonas hipofisarias tróficas. El
mentación negativa ejercida por las hormonas tróficas de la lóbulo tuberal rodea al tallo infundibular. No secreta ningu-
hipófisis anterior sobre el hipotálamo, disminuyendo su na hormona. Entre estas dos está el lóbulo intermedio, que
secreción de hormonas hipofisiotrópicas. En el asa ultracor- es prácticamente inexistente en los humanos.
ta de retroalimentación, las hormonas hipofisiotrópicas
inhiben sus propias secreciones. A

Glándula hipófisis Núcleo Núcleo
paraventricular supraóptico
La glándula hipófisis ( figura 76-3) yace en una cavidad
rodeada por hueso, la silla turca del hueso esfenoides en la Tallo Eminencia Lóbulo
base del cráneo, y está asociada de cerca con el hipotálamo neural mediana tuberal
del encéfalo. El tallo infundibular (tallo neural) del lóbulo
posterior surge en la eminencia mediana del hipotálamo. Tallo Lóbulo
infundibular intermedio
La hipófisis se origina en la vida embrionaria temprana Neurohipófisis Adenohipófisis
de dos fuentes. La adenohipófisis (lóbulo anterior de la © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.Proceso
hipófisis o hipófisis anterior) está formada por una evagina- infundibular
ción orientada hacia arriba de la bolsa de Rathke (ectoder-
mo) y crece en sentido dorsal hacia el infundíbulo, donde
encuentra a la neurohipófisis (lóbulo posterior de la hipófi-
sis o hipófisis posterior), que se deriva de una evaginación
orientada hacia abajo del proceso infundibular del diencéfa-
lo. Por tanto, la hipófisis posterior, representa una extensión
del encéfalo.

Sistema portal hipotalámico-hipofisario | La adenohipó-
fisis recibe 90% de su suministro de sangre de las venas por-
tales largas y el resto (10%) de las venas portales cortas

Hendidura

Lóbulo
distal

Hipotálamo Lóbulo Lóbulo
posterior anterior

Asa B
ultracorta
Asa corta de
retroalimentación Hormona
hipofisiotrópica

Hormona Asa larga de Arteria
hipofisaria retroalimentación hipofisaria
superior
Lóbulo
anterior de Venas portales
la hipófisis largas (sistema
hipotalámico-hipofisario)
Vena portal
Asa larga de corta
retroalimentación
Arteria
Hormona de glándula hipofisaria
blanco (no unida) inferior

Glándula blanco

Figura 76-2. Control hipotalámico-hipofisario de una glándula blanco. Se Figura 76-3. A) Partes de la glándula hipofisaria. También se muestran
incluyen varias vías de retroalimentación negativa (en azul) en el sistema de las conexiones de la hipófisis posterior con el núcleo hipotalámico. B)
control. Sistema portal hipotalámico-hipofisario.

76 Hormonas hipotalámicas e hipofisarias 483

Hipófisis Figura 76-4. Hormonas secretadas por
los lóbulos anterior, intermedio y posterior
Lóbulo Lóbulo Lóbulo de la hipófisis. GH, hormona del creci-
anterior intermedio posterior miento; TSH, hormona estimulante de la
tiroides; ACTH, hormona adrenocortico-
trópica; FSH, hormona foliculostimulante;
LH, hormona luteinizante; LPH-β, hormo-
na lipotrófica beta; MSH, hormona esti-
mulante de los melanocitos; ADH, hormo-
na antidiurética.

Cromófilos Cromófobos

Acidófilos Basófilos

Oxitocina

Prolactina

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. El lóbulo distal del lóbulo anterior contiene dos tipos de El albinismo es un trastorno congénito en la que hay una
células: los cromófobos y cromófilos. Los cromófobos no incapacidad genética para sintetizar melanina. En el piebal-
tienen ninguna importancia fisiológica. Los cromófilos exis- dismo hay una despigmentación en parches de la piel debi-
ten en dos formas: los acidófilos (80%) y basófilos (20%). do a una migración deficiente de los precursores de células
Los acidófilos secretan prolactina y hormona del crecimien- pigmentadas de la cresta neural durante el desarrollo
to (GH). Los acidófilos secretores de GH se denominan embrionario. Este trastorno es congénito e incluso el patrón
somatotropos y los acidófilos secretores de prolactina se lla- de despigmentación es hereditario. En el vitíligo, la despig-
man mamotropos. Ciertos acidófilos secretan tanto GH mentación en parche se desarrolla después del nacimiento y
como prolactina. Estas células se nombran somatomamo- es progresiva.
tropos. Hipófisis posterior (neurohipófisis)
La hipófisis posterior (figuras 76.1 y 76-3) está formada de
Los basófilos secretan hormonas tróficas que estimulan a neuronas neurosecretoras que se originan del sistema neu-
otras glándulas endocrinas, es decir, hormona estimulante rosecretor magnocelular del hipotálamo. Estas fibras nervio-
de la tiroides (TSH), hormona adrenocorticotrópica sas sin mielina surgen de los núcleos supraóptico y paraven-
(ACTH), hormona luteinizante (LH), hormona foliculosti-
mulante (FSH) y hormona lipotrófica β (β-LPH). β-endorfina

La GH se analiza más adelante. Las otras hormonas tró- γ-endorfina
ficas (TSH, ACTH, LH y FSH) se analizan en capítulos pos-
teriores de esta sección. α-endorfina

Lóbulo intermedio de la hipófisis Figura 76-5. Formación de hormona adrenocorticotrópica (ACTH) y hor-
El lóbulo intermedio de la hipófisis secreta hormona esti- mona estimulante de los melanocitos β (-β-MSH) de proopiomelanocortina
mulante de los melanocitos (MSH), una hormona peptídi- (POMC). LPH, hormona lipotrófica.
ca que es estructuralmente similar a ACTH. Tanto MSH
como ACTH se derivan de una molécula mayor llamada
proopiomelanocortina (POMC). La MSH, ACTH y otros
derivados de POMC (figura 76-5) tienen acciones similares:
aumentan la pigmentación cutánea (debido a una mayor
síntesis de melanina), estimulan la producción de glucocor-
ticoides suprarrenales y reducen el consumo de alimentos.

La melanina es el pigmento que da color a la piel y pelo.
Los organelos que contienen melanina se conocen como
melanosomas, que están presentes en las células llamadas
melanocitos. Estos últimos son diferentes de los melanófo-
ros presentes en peces, reptiles y anfibios. Los melanóforos
pueden cambiar rápidamente de color a través de una redis-
tribución de sus gránulos coloreados y refráctiles que está
controlada por MSH. Los melanocitos no pueden cambiar
de color con rapidez; por tanto, la función de MSH en
humanos permanece como un enigma.

484 IX Sistema endocrino ciones de estrés, como fiebre o traumas emocionales. La
relevancia fisiológica de esto se explica más adelante. Sin
tricular y descienden a través del infundíbulo para terminar embargo, hay otros estímulos para la secreción de GH,
en el lóbulo posterior. La oxitocina y ADH que se liberan cuya relevancia fisiológica se desconoce. Por ejemplo, la
del lóbulo posterior hacia la circulación son neurosecrecio- secreción de GH aumenta durante el sueño profundo y
nes de estas fibras nerviosas. La hipófisis posterior no tiene disminuye durante el sueño de movimiento ocular rápi-
células secretoras propias. do (MOR). Los agonistas de dopamina como bromocrip-
tina estimulan la secreción de GH y se han utilizado en
Hormona del crecimiento el tratamiento de deficiencia de GH. Ciertos aminoáci-
dos, como arginina y lisina, también incrementan la
La GH también se conoce como somatotropina. Es un poli- secreción de GH. Los estrógenos aumentan, pero la pro-
péptido sintetizado y secretado por somatotropos, que son gesterona disminuye la secreción de GH, lo que explica
una subpoblación de los acidófilos presentes en la adenohi- por qué se observa una declinación en la secreción de
pófisis. La GH se almacena en grandes cantidades en la GH al final del embarazo. Los glucocorticoides disminu-
hipófisis y se secreta de forma episódica a intervalos de 2 yen la secreción de GH, pero sus efectos predominantes
horas. Alrededor de la mitad de la GH plasmática está unida se refieren a la interferencia con las acciones metabólicas
a una proteína de unión a GH. de la GH.

Control de la secreción de hormona del crecimiento Efectos fisiológicos de la hormona del crecimiento
La secreción de GH está controlada por dos hormonas Crecimiento esquelético | El efecto de la GH sobre el cre-
hipotalámicas: hormona liberadora de somatotropina cimiento esquelético está mediado por somatomedinas, una
(SRH) que incrementa la secreción de GH; y somatostati- familia de polipéptidos también conocidos como factores
na, que disminuye la secreción de GH. La GH ejerce una de crecimiento tipo insulina (IGF). Se sintetizan en el híga-
retroalimentación negativa (asa corta) sobre la secreción de do y hueso. La acción promotora del crecimiento de las
SRH. Asimismo, SRH inhibe su propia liberación mediante somatomedinas se ve apoyado por sus acciones similares a
un asa de retroalimentación ultracorta (figura 76-6). la insulina (véase más adelante).

La GH aumenta la síntesis de somatomedina en el híga- La somatomedina (cuya liberación es estimulada por
do. La somatomedina reduce la secreción de GH al inhibir la GH), estimula la proliferación de condrocitos y osteo-
la secreción de SRH (retroalimentación negativa de asa citos que resulta en un mayor depósito de cartílago y
larga) y estimula la secreción de somatostatina. mayor osificación del cartílago recién formado. Antes del
cierre de las placas epifisarias, el aumento en la condro-
La secreción de GH aumenta en la hipoglucemia o génesis excede su osificación, lo que resulta en el ensan-
cuando la hipoglucemia es inminente, como en el ayuno, chamiento de la placa epifisaria cartilaginosa. Los huesos
y disminuye en la obesidad. También aumenta en situa- crecen más largos, lo que resulta en un aumento rápido
de la estatura. Después del cierre epifisario, no ocurre
Hipotálamo condrogénesis; sólo ocurre depósito de hueso subperiós-
tico debido a la mayor actividad de los osteocitos. Así, no
Asa Somatostatina hay un aumento en la longitud del hueso, pero el engro-
ultracorta samiento del hueso continúa mediante depósito de
hueso subperióstico. La actividad osteocítica, como se
Asa Hormona liberado-ra explica en el capítulo 78, se asocia tanto con depósito
corta de somatotropina como con resorción de hueso y, por tanto se asocia con
una mayor excreción urinaria de hidroxiprolina. Es este
Hormona del crecimiento el que explica los cambios que se aprecian © Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito.
crecimiento en la acromegalia (véase más adelante). La GH promue-
ve la reabsorción renal de calcio (Ca2+) y de fosfato
Lóbulo anterior Asa (PO43-), que son importantes para el crecimiento óseo.
de la hipófisis larga
Metabolismo de proteínas | La GH tiene sobre todo
Somatomedina efectos anabólicos sobre el músculo esquelético y cardia-
co donde promueve el transporte de aminoácidos hacia
Hígado las células y aumenta la síntesis de proteínas. La GH
causa un equilibrio de nitrógeno positivo que promueve
Figura 76-6. Control de retroalimentación negativa (en azul) de la secre- el anabolismo y reduce la concentración plasmática y la
ción de GH. La GH tiene muchos efectos sobre el metabolismo celular. El excreción urinaria de productos nitrogenados del catabo-
efecto de la GH sobre el proceso de crecimiento en realidad es mediado por lismo de proteínas, como aminoácidos y urea. La GH
somatomedina. también promueve la reabsorción renal de Na+, K+ y Cl–.

Metabolismo de los carbohidratos y grasas | Los
efectos de la GH sobre el metabolismo de los carbohi-
dratoss y grasas se ven complicados por el hecho de aun-
que la GH en sí misma tiene efectos antiinsulínicos, las
somatomedinas que produce tiene efectos similares a la
insulina.

El efecto antiinsulínico de la GH es sobre todo su efec-
to lipolítico sobre los tejidos adiposos, lo que resulta en la
mobilización de grandes cantidades de ácidos grasos libres
(AGL) y glicerol. Los AGL se oxidan en acetil CoA. Hay
supresión de la glucólisis y estimulación de la gluconeogé-

nesis, lo que convierte a grandes cantidades de acetil CoA 76 Hormonas hipotalámicas e hipofisarias 485
en glucosa, la cual se acumula a nivel intracelular. Los exce-
sos de acetil CoA se convierten en cuerpos cetónicos. La En la acromegalia, el aumento de la secreción de GH
totalidad de la secuencia tarda cerca de 2 horas en manifes- resulta en manos y pies de gran tamaño (acro: extremida-
tarse. Las grandes cantidades de glucosa que se forman des) e hipertrofia de tejidos blandos (p. ej., cardiomegalia,
mediante gluconeogénesis y la inhibición de glucólisis con- hepatosplenomegalia y renomegalia). La protrusión de la
ducen a hiperglucemia, la cual se ha llamado hiperglucemia mandíbula inferior (prognatismo mandibular) junto con
hipofisaria para diferenciarla de la hiperglucemia diabética. unos arcos ciliares, pómulos y otros huesos faciales promi-
Sin embargo, a la larga, la hiperglucemia hipofisaria estimu- nentes producen rasgos faciales burdos que se denominan
la la secreción excesiva de insulina del páncreas, lo que con- facies acromegálica. El vello corporal aumenta. Alrededor
duce a agotamiento de células B y diabetes mellitus franca. de la cuarta parte de los pacientes tienen pruebas de tole-
rancia a la glucosa anormales y algunas desarrollan lactancia
Los efectos insulinoides de la GH son atribuibles a la forma- en ausencia de embarazo.
ción de somatomedinas y se producen de manera relativamen-
te más rapida, en unos 30 min. Las somatomedinas se unen a Los signos de acromegalia que se relacionan con los efec-
receptores de insulina e inducen la mayoría de los efectos tos locales del tumor incluyen aumento de tamaño de la
metabólicos de la insulina, aunque en menor grado. silla turca, cefalea y alteraciones visuales, como hemianopía
bitemporal.
Una complicación adicional de los efectos metabólicos de la
GH es el que la inducción de somatomedinas por la GH La acromegalia se trata mediante la remoción quirúrgica
requiere de una concentración elevada de insulina junto con selectiva del adenoma hipofisario. La bromocriptina, un
los nutrientes adecuados. Cuando la concentración de insulina estimulante de la secreción de GH en individuos normales,
es elevada, la concentración de GH es baja, pero la cantidad de es eficaz para suprimir las concentraciones de GH en
somatomedia que se forma a partir de ella aumenta. Así, en un muchos pacientes acromegálicos.
estado bien alimentado, cuando la concentración de insulina es
elevada, la concentración de somatomedina también es eleva- Enanismo hipofisario
da y provoca un mayor crecimiento. A la inversa, en un estado La menor secreción de GH en niños conduce a detención del
de ayuno, la concentración baja de insulina reduce la forma- crecimiento o enanismo. Se caracteriza por prognatismo
ción de somatomedina; por tanto, el crecimiento se suprime, en maxilar en contraste con el prognatismo mandibular que
tanto que las concentraciones elevadas de GH previenen la caracteriza a la acromegalia. El crecimiento de vello se altera
hipoglucemia. En la diabetes mellitus, la menor formación de y puede haber hipoglucemia. A diferencia de los individuos
somatomedina retrasa el crecimiento y la concentración eleva- con hipotiroidismo congénito, las proporciones corporales del
da de GH agrava la diabetes a través de sus efectos metabóli- enano hipofisario no son infantiles, sino que son similares a
cos antiinsulínicos. las de un adulto.

Modelos generales: energía La deficiencia de GH puede ser parte de una falta gene-
ral de hormonas hipofisarias anteriores (panhipopituitaris-
La GH es un buen ejemplo de los mecanismos que uti- mo) o de una deficiencia genética aislada, que es rara en
lizan las hormonas para regular y controlar las funcio- adultos. El enanismo debido a deficiencia de GH puede tra-
nes fisiológicas; la GH puede desencadenar muchos tarse con GH humana. Los defectos genéticos suelen afec-
cambios distintos en la maquinaria celular para trans- tar a los receptores de GH más que a la secreción de GH.
formar la materia y energía (movilizando sustratos En los enanos de tipo Laron, la síntesis hepática de somato-
almacenados para la producción de energía). medina se ve afectada debido a que los receptores GH en el
hígado son resistentes a la acción de GH. En pigmeos, inclu-
so los receptores de GH son normales, lo que sugiere que el
defecto yace en los mecanismos subsecuentes a la unión de
la hormona a los receptores.

© Editorial El manual moderno Fotocopiar sin autorización es un delito. Trastornos de la hormona del crecimiento Resumen

La hiposecreción de GH provoca enanismo. La hipersecre- • El hipotálamo es el sitio principal en que el sistema ner-
ción de GH causa gigantismo y acromegalia. En algunos
casos de hipersecreción de GH puede ocurrir retraso del vioso y el sistema endocrino interactúan entre sí.
crecimiento si las concentraciones de somatomedina están
deprimidas, por ejemplo, en el kwashiorkor. Tanto las con- • El eje hipotalámico-hipofisario-órgano blanco controla la
centraciones de GH como de somatomedina son normales
en los pigmeos africanos. liberación de muchas hormonas.

Gigantismo y acromegalia • La hipófisis anterior es la fuente de las hormonas libera-
El gigantismo y acromegalia ocurren debido a la hipersecre-
ción de GH. Los tumores de los somatotropos secretan doras que controlan la secreción de hormonas periféri-
grandes cantidades de GH. Los tumores de los somatoma- cas.
motropos secretan tanto GH como prolactina.
• La hipófisis posterior libera oxitocina y hormona anti-
La sobreproducción de GH durante la adolescencia
resulta en gigantismo, que se caracteriza por un crecimien- diurética. Ambas son sintetizadas por el hipotálamo,
to excesivo de los huesos largos. Los pacientes pueden transportadas a la hipófisis y liberadas a la circulación en
alcanzar estaturas hasta de 240 cm. La secreción de GH ese sitio.
durante la edad adulta, es decir, después de que las placas
epifisarias (de crecimiento) de los huesos largos se han • La GH, que se libera de la hipófisis anterior, tiene accio-
fusionado causan crecimiento en las áreas donde persiste el
cartílago. Esto conduce a acromegalia. nes diseminadas sobre el metabolismo del cuerpo.

• La GH estimula la secreción de somatomedina (factor

del crecimiento tipo insulina [IGF]) del hígado; es el IGF
el que estimula directamente el crecimiento óseo.