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Sistema Endocrino
Metabolismo
Gustavo F. Gonzales
High Altitude Physiology and Physiopathology
From the Organism to the Molecule
INTRODUCCIÓN
1928 – Alberto Hurtado expone tesis “Estudios de metabolismo básico en el Perú”
Tal vez la primera referencia sobre el metabolismo del nativo de altura.
Metabolismo en la Altura
En 1926: Forbes describe que la exposición a la altura induce descenso en la glicemia.
En 2005: Se ha avanzado en el conocimiento del metabolismo en la altura.
El 33% de la población peruana vive en alturas sobre los 2000 metros (7`481,973 habitantes)
Metabolismo en la altura
Aproximadamente 4 millones de habitantes viven entre 3000 y 4000 metros; y 216,303 entre 4000 y 4500 m.
Vida en las alturas mayor demanda energética para el individuo quien lo compensa a costa de diferencias en la morfología y fisiología que normalmente presenta el nativo del nivel del mar.
Control Endocrino-Metabólico
En los últimos años ha quedado establecido que los mecanismos de control endocrino-metabólico depende de la conexión y de la interdependencia de los sistemas nervioso y endocrino.
Las fuerzas ambientales producirían cambios en el sistema endocrino.
Un estímulo constante de tipo ambiental produciría diferencias en el sistema endocrino.
Función Pituitario Tiroidea
Lóbulo anterior de la hipofisis: adenohipofisis que libera TSH (hormona estimulante del tiroides o tirotropina).
Tiroides: por delante de la tráquea, su estructura básica es la célula folicular: T3 (triyodotironina) y T4 (tiroxina).
Coloide: acumulación de tiroglobulinas (TGB).
Celulas C: calcitonina
Funciones de hormonas tiroideas:
1. Utilización de O2 para favorecer la producción de ATP (efecto calorígeno).
2. Estimula el desarrollo y crecimiento corporal junto con la GH e insulina.
3. Estimula la mielinización durante la etapa fetal y primeros años (Tej. Nervioso).
4. Metabolismo celular: síntesis de proteína, lipolisis, colesterol en bilis, consumo de glucosa.
Función Pituitario Tiroidea:TIROTROPINA
(TSH):
La respuesta de TSH a TRH en suero en niñas, adultos, y ancianos fue similar en la altura y a nivel del mar.
Metabolismo de I y hormonas tiroideas en adultos y jóvenes
- I131 (yodo radioactivo):captación mas rapida en alturadesaparición mas lenta en altura
- T4 menor o igual en hombres en altura, pero con la edad disminuye en altura.
- T4 similar en mujeres
Metabolismo de I y hormonas tiroideas en adultos y jóvenes
- T3 similar en hombres y mujeres (altura vs. Nivel del mar), hombres disminuye con la edad en altura.
- Cerro de Pasco: mayor respuesta de T3 a TSH (insuficiencia de I en dieta).
Hormonas tiroideas en el binomio madre-niño en la
altura
altura T4 fetal y materna menor.- T3 no hubo diferencia.- Recien nacidos: hay retardo en la
maduracion o activacion de la 5’ deiodinasa (conversion periferica de iodotironinas).
- En altura el recién nacido rpta pituitaria de TSH al frío pero una rpta normal a la TRH.
Función tiroidea perinatal en la altura
T4, T3 y T libre tiene menor incremento y de forma retardada en altrura.
Entonces en altura:- Menor reserva pituitaria de TSH- Menor secreción y retardada de hormonas tiroideas.- Retardo en sist. Enzimático para conversión periferica.
Hormonas tiroideas en niños de la altura
- T4 mayor en niñas vs. niños; T3 similar (altura = nivel del mar).
- T3 y T4 mayor en niños que en adultos en altura: mayor necesidad energética.
- Bocio por deficiencia de I prevalece en altura.
Función tiroidea en el adulto y deficiencia de I en la altura
- Deficiencia de I: 5% en Cerro de Pasco y Morococha.
- T4 y T3 menor en nativos de altura con deficiencia de I vs. I normal.
- En altura: mayor sensibilidad de la tiroides al TSH endógeno (varones con I normal y sin bocio).
Función tiroidea en ancianos de la altura
- Funcion pituitaria tiroidea en condiciones basales y la reserva funcional del tirotropo hipofisiario en ancianos de altura no se modifica.
- Prevalencia de hipotiroidismo clínico (TSH >10Uiml) y subclínico (TSH 5-10Uiml) mayor en la altura.
Función tiroidea en el mal de montaña crónico
- I131: ligeramente mayor captación.
- T3 y T4 sérico: mayor que en hombres normales en altura.
- Hipertiroidismo puede agravar la hipoxia por reducción del 2,3 DPG y el consecuente aumento de la afinidad del O2 a la hemoglobina.
Metabolismo de los carbohidratos
1940: La exposición aguda a la altura de 3200 metros disminuye los valores de glucosa en sangre total (San Martín)
1949: La glicemia en los nativos de altura es menor que a nivel del mar (Monge).
El mayor hematocrito del nativo no es responsable de la menor glicemia.
La concentración plasmática de glucosa es menor en el residente de altura.
Metabolismo de los carbohidratos
Utilización de glucosa por tejidos extrahepáticos es más eficiente en el nativo de altura.
La producción de lactato al esfuerzo físico es menor en altura que al nivel del mar.
La actividad glucogénica y glicolítica son normales en la altura.
Glicemia en niños de altura
La concentración de glucosa en sangre total de niños de altura entre 4 y 7 años es similar a la de nivel del mar.
En la altura, la glicemia disminuye abruptamente a los 11 años en niñas y a los 14 en niños.
La hipoxia tiene influencia en la fisiología y morfología del nativo en la infancia y pubertad.
Glicemia en hombres de altura
Existe una correlación inversa entre la altitud de resistencia y los niveles de glucosa en sangre total.
Bajo condiciones basales, existen concentraciones similares de insulina y mayores niveles de AGNE, y de glucagón que en la costa.
Los valores de fructosamina y hemoglobina glicosilada son comparables a los de nivel del mar.
Tolerancia a la glucosa
Intravenosa: los nativos de altura presentan elevación máxima a los 4 min. de una inyección de glucosa.
Oral: a) 0.85 gr / Kg x peso corporal: el retorno a los valores basales
es más rápido y marcado que a nivel del mar.b) 1.5 gr / Kg x peso corporal: en la altura hay mayor diferencia
arterio – venosa de glucosa oral a los 30 min. En la arterial fue igual.
Mal de altura crónico: Retardo en la secreción pancreática de insulina y similar sensibilidad a la insulina endógena.
Pruebas
Tolbutamida (15 mg / Kg endovenoso): no se encontraron diferencias en efecto hipoglicémico.
Tolerancia a la insulina: extraordinaria tolerancia a la hipoglicemia en los nativos de altura.
Glucagón: a) 1 mg endovenoso: la respuesta hiperglicémica es
menor en nativos de los 4500 m de altura.b) 0.5 mg endovenosos: hombres de los 4340 m de
altura presentan menor respuesta hiperglicemiante que los de nivel del mar.
Glicemia
Mujeres nativas de altura: no se conoce la altura mínima a partir de la cual difiere de las de nivel del mar.
Senectud en la altura: la glicemia basal es menor que la de nivel del mar.
Diabetes
Gestacional: en nuestra población la diabetes es baja principalmente en poblaciones de altura.
Mellitus tipo 1: en la altura la prevalencia es menor que a nivel del mar.
Mellitus tipo 2: Hay una menor prevalencia en la altura.
Lípidos
El colesterol total, colesterol – LDL y triglicéridos están disminuidos en habitantes adultos de la altura.
Niveles de ácidos grasos no esterificados están incrementados.
En los ancianos de altura el nivel de colesterol es más bajo, y el de ácido úrico fue más alto.
Menor frecuencia de sobrepeso y diabetes mellitus en la altura.
La hipertensión es menos prevalente en altura.
Interrelación entre glicemia y A.G.N.E.
En la altura hay mayor utilización de glucosa por los tejidos periféricos y cerebro.
Mayor captación de glucosa para el músculo cardíaco y mayor sensibilidad a la insulina.
En la hipoxia, la captación de glucosa cesa cuando se incrementa la fosforilación de la glucosa, mientras que continua cuando la fosforilación es bloqueada.
Función Suprarrenal
Corteza suprarrenal
Zona glomerular: Aldosterona
Los niveles de aldosterona son similares a lo descritopara poblaciones del mar.
Zona Glomerular: Aldosterona
Grupo grupo normal de altura se apreció un incremento de la aldosterona de 5.2 a 8.4 ng/dl, en tanto
Grupo con mal de montaña crónico, el incremento no fue significativo.
Zona Fascicular: Cortisol
• El cortisol Plasmático está mas elevado en la altura que a nivel del mar.
• Se han hecho pruebas de estimulación y supresión de la función suprarrenal, utilizando como marcador las mediciones urinarias de los metabolitos de las H. Suprarrenales.
• La dexametasona es un glucocorticoide sintético y actúa en forma análoga al cortisol, por lo cual su efecto es el reducir los niveles de ACTH.
Zona Fascicular: Cortisol
La administración de 20 ó 25 UI de ACTH endovenoso no produce respuestas diferentes de la glándula suprarrenal de los nativos de altura y de nivel del mar. Mientras que dosis de 1,2 y 5 UI de ACTH, provocan una menor excreción urinaria de 17 cetosteroides y 17-hidroxicorticosteroides en nativos de altura.
La administración endovenosa de 0.25 mg de ACTH endovenoso en 10
sujetos de Cusco y 9 de Lima entre 70 y 74 años resultó en una mayor respuesta de cortisol sérico medido radioinmunoensayo en el nativo de altura.
• El cortisol y la corticosterona en suero de cobayo, un histricomorfo nativo de la altura, fue mayor en Cerro de Pasco que en el animal nacido en Lima.
Zona Fascicular: Cortisol
Zona reticular: Andrógenos adrenales
• Secreción de andrógenos adrenales: - dehidroepiandrosterona - dehidroe-piandrosterona sulfato
- androstenediona
• Durante la vida ocurre dos incrementos significativos: El primero durante los 6 y 8 años de edad (adrenarquia)y el segundo entre 10 y 12 años de edad.
-Adrenarquia más tardía en la altura.-La adrenopausia se presenta a una edad más temprana en la altura.
Función suprarrenal en pacientes con mal de montaña crónico(MMC):
Los niveles de 17 hidroxicortcosteroidesy17 cetosteroides, así como los delcortisol plasmático son similares al delnativo de altura.
La respuesta a 25 UI de ACTH es menorque el nativo de altura.
Medula Suprarrenal
• En la exposición aguda a la altura se ha demostrado un incremento de la actividad de la médula suprarrenal.
• La secreción urinaria de noradrenalina aumenta en hombres llevados del mar a la altura.
• En los nativos de altura los niveles de catecolaminas(a 2900 y 4340m) no difieren de los de nivel del mar. Sin embargo ante un estimulo de 0.1 U/Kg. de insulina endovenosa hay un incremento de epinefrina.
• La respuesta a la frecuencia cardiaca a la perfusión de isoprenalina se
encuentra disminuido en los nativos del nivel del mar expuestos a la hipoxia de altura.
La densidad de los B-receptoresadrenérgicos en los linfocitos se
encuentran disminuida en los nativos de altura.
