El control fisiológico

El ejemplo simple de termostato permite incluir el interés de una representación cibernética. En el caso de fenómenos fisiológicos más complejos, esta representación permite conceptuar los distintos mecanismos y reglamentos que se producen. Es por ejemplo el caso en el control de la función de reproducción. En los mamíferos, este control hecho intervenit un conjunto de estructuras, “el eje gonadotrope ", agrupando hipotálamo, hipófisis, gonades y otros órganos sexuales. En el Hombre, la situación es sensiblemente diferente, según que se estudien al hombre o a la mujer. Trataremos aquí en primer lugar del caso del hombre, más simple, ya que correspondiendo a un reglamento en constancia. El caso de la mujer, que hace producir de los reguladores en tendencia y en constancia, conectados por servomecanismos, es más complejo, Recuérdese: el eje hipofisario hypothalamo El hipotálamo es una estructura nerviosa del cerebro, formada a partir del diencéphale durante el desarrollo embrionario (véase a este respecto “Vesículas embrionarias del sistema nervioso de Vertebrados"). Esta estructura se produce en el control de numerosos parámetros fisiológicos. Esta gran importancia del hipotálamo puede conectarse a su estructura, y en particular a sus neuronas: las neuronas hipotalámicas, en efecto, pueden proyectar sus terminaciones axonales hasta el nivel de la hipófisis, pequeña glándula colgada a la base del cerebro, exactamente bajo el hipotálamo. Estas neuronas se proyectan entonces en la parte posterior de la hipófisis, por eso nombrada neurohypophyse. Las moléculas liberadas por las terminaciones axonales de estas neuronas son distribuidas en todo el organismo por la circulación sanguínea: se habla entonces de hormonas neuro. Liberación hormonas neuro en el neurohypophyse. La importancia de los papeles del hipotálamo se debe a la capacidad de secreción de neurohormones por sus neuronas. Estas moléculas van a poder transmitir una información a distancia, y así controlar numerosos mecanismos. No obstante, todas las neuronas hipotalámicas no se proyectan en el neurohypophyse. Algunos de estas neuronas presentan terminaciones axonales cerca de capilares sanguíneos situados no en la hipófisis, sino directamente en el hipotálamo. Son estas neuronas que van especialmente a interesarnos aquí. Lashormonas neuro así liberadas van a tener una acción a corta distancia, gracias a una organización original del sistema sanguíneo a este nivel: el sistema lleva hipofisario hypothalamo (SPHH). Este sistema lleva hipofisario hypothalamo está constituido por dos redes capilares en serie: Una primer red de capilares, en el hipotálamo “recibe” lashormonas neuro liberadas por las neuronas hipotalámicas. La vena puerta transporta estas hormonas neuro hacia la segunda red de capilares. Una segunda red de capilares permite la difusión de lashormonas neuro hipotalámicas hacia sus receptores específicos, llevados por células endocrinas (secretoras de hormonas) situadas en la hipófisis previa, o adénohypophyse. El sistema lleva hipofisario hypothalamo (SPHH) permite la transmisión de información desde el hipotálamo hasta el adénohypophyse. Esta información es transportada en forma de hormonas neuro, secretadas por las neuronas hipotalámicas, y recogida por las células endocrinas de la hipófisis previa. En resumen, en respuesta a algunos estímulos (alejamiento de un tamaño regulado de su valor de consigna por ejemplo), las neuronas hipotalámicas pueden liberar hormonas neuro, transportadas a continuación hasta las células secretoras del adénohypophyse. Las hormonas liberadas por estas células endocrinas actúan sobre un efector, en general constituido por una glándula endocrina periférica, que, gracias a otras hormonas, puede entonces actuar sobre el valor regulado. Estas hormonas periféricas ejercen un rétrocontrôle sobre las células endocrinas de adénohypophyse e hipotálamo. Representación funcional (muy diagramático) de un eje hipofisario hypothalamo. Se representó aquí el caso de un funcionamiento en constancia, gracias a un intercambio de información inhibidor. Este intercambio de información es ejercido por las hormonas periféricas sobre las neuronas secretoras hipotalámicas y sobre las células endocrinas adénohypophysaires. El eje gonadotrope del hombre: descripción funcional El eje gonadotrope hipofisario hypothalamo controla la función de reproducción en el hombre. Este eje se organiza de manera bastante simple, muy similar al esquema dado arriba. Neuronas hipotalámicas secretoras liberan unahormona neuro, el gonadolibérine (GnRH - Gonadotrophine Releasing Hormone), que es transportada por el sistema lleva hipofisario hypothalamo hasta el adénohypophyse. A este nivel, el GnRH se fija en receptores específicos, llevados por las células gonadotropes del adénohypophyse (o hipófisis previa). Se puede observar que lo secretaban de GnRH presente la particularidad de no ser continua, pero pulsátil, por picos el todos 60 a 90 minutos. La fijación del GnRH sobre su receptor estimula la secreción de dos hormonas por las células gonadotropes hipofisarios: el FSH (Folliculo Stimulating Hormone) y el LH (Luteinizing Hormona). Estas dos hormonas son transportadas por la circulación general hasta sus células objetivos, situados en los testículos. El LH actúa sobre las células intersticielles, o células de Leydig, situadas entre los tubos seminíferos. Estimula la producción de testosterona por estas células. Esta nueva hormona actúa a distintos niveles, permitiendo la formación de los espermatozoides, gametos masculinos, y permitiendo la obtención de los caracteres sexuales secundarios masculinos. El FSH actúa sobre las células de Sertoli de los tubos seminíferos. Permite facilitar la fijación de la testosterona en estas células. FSH y testosterona permiten así controlar la actividad secretora de las células de Sertoli, actividad que permite la maduración de los espermatozoides. A cambio, se observa un doble retro inhibición: • Estimulantes por el LH, las células de Leydig secretan de la testosterona, que inhibe las producciones de GnRH, FSH y LH. • Estimulantes por el FSH, las células de Sertoli secretan inhibines, que inhiben la producción de FSH. En conclusión, la acción del eje gonadotrope permite mantener una concentración plasmática constante de testosterona, en particular en el origen de una producción constante de espermatozoides por los testículos, gonades masculinos. Representación funcional del eje gonadotrope en el hombre. Las neuronas hipotalámicas secretan el GnRH, que activa la liberación de FSH y LH por las células gonadotropes del adénohyphyse. FSH y LH, al actuar sobre los testículos, permiten mantener constante la concentración plasmática de testosterona, y así los caracteres sexuales masculinos. La testosterona limita a cambio las secreciones de GnRH, FSH y LH. El eje gonadotrope del hombre: esquema cibernético El eje gonadotrope hipofisario hypothalamo puede asimilarse a un regulador en constancia de la concentración plasmática en testosterona. Se puede dividir este regulador en tres sistemas, corresponde a los tres órganos implicados en la emisión de mensajes: hipotálamo, adénohypophyse y testículos. Se puede en efecto hacer una representación cibernética de cada una de las vías de comunicación de estos tres sistemas: Estos tres sistemas actúan en serie en el eje gonadotrope en el hombre. El intercambio de información negativo permite un funcionamiento del conjunto como uno regulador en constancia. Se puede así representar el conjunto del eje cibernético sobre un único esquema, disponiendo en serie los esquemas de los tres sistemas presentados arriba. Se obtiene sensiblemente entonces el mismo esquema que para el funcionamiento en constancia de el eje gonadotrope en la mujer (sustituyendo a estrógeno y progestérone por la testosterona, y los ovarios por los testículos). Este sistema permite pues mantener una concentración plasmática de testosterona constante en el organismo. Esto permite una producción constante de gamétogenèse, a lo largo de la vida del individuo (a partir de la madurez sexual, por supuesto). Se puede pues tener en cuenta aquí que la representación cibernética permite una modelización simple del eje gonadotrope en el hombre. Algunas variaciones, que no trataremos aquí, pueden no obstante existir. Así pues, la concentración plasmática de testosterona no es constante durante el día, por ejemplo. Estas variaciones se deben a un cambio del valor de consigna del homeostato, impuesto al hipotálamo por otras estructuras cerebrales.