Физиология щитовидной железы

План лекции:

1. Гормоны щитовидной железы

2. Гипертиреоз

3. Функциональная недостаточность щитовидной железы

4. Паращитовидные железы

 

Этапы образования тироксина

1. Иодирование тирозина в молекуле тироглобулина (процесс протекает в тироцитах фолликулов),

2. Конденсация 2 молекул тирозина с образованием L-тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3),

3. Поступление тироглобулина в лизосомы и освобождение Т4 и Т3.

4. В крови гормоны щитовидной железы связываются с транспортными белками (75-80% глобулин, 15% преальбумин, 5-10% альбумин), свободный Т4 в плазме составляет  0,04% от его общего количества.

5. В тканях происходит дейодирование Т4 в Т3, выделяется 60-90% активного Т3, при этом может образовываться неактивный реверсивный Т3.

Деятельность щитовидной железы регулируется на 3 уровнях: гипоталамическом, гипофизарном, тиреоидном. Под влиянием метаболических, эндокринных, психических, термических факторов гипоталамусом выделяется тиролиберин, который транспортируется в гипофиз. Здесь развивается 2 эффекта: немедленный – освобождение тиротропина и отсроченный трофический – усиление его секреции и рост тироцитов.

Соматостатин (гипофизарный) – тормозит, эстрогены, возможно, повышают чувствительность тироцитов к тиролиберину. Тиреотропный гормон гипофиза стимулирует секрецию и синтез гормонов щитовидной железы (непосредственный эффект). В щитовидной железе ТТГ связывается со специфическими рецепторами мембран тироцитов, вызывая широкий спектр стимулирующих воздействий на орган – рост и васкуляризацию паренхимы, увеличение высоты фолликулярного эпителия, захват йода, синтез тиреоглобулина, йодтирозина и йодтироксинов, гидролиз тиреоглобулина, секрецию тиреодных гормонов.

Механизм действия трийодтиронина и тироксина

1. Индукция, синтез и повышение активности многих клеточных ферментов (НАД-специфическая цитратдегидрогеназа, сукцинатдегидрогеназа, глутаматдегидрогеназа, катепсин, аргиназа и другие ферменты).

2. При токсических концентрациях  в крови и тканях происходит разобщение окисления и фосфорилирования.

3. Гормоны повышают проницаемость мембран (в том числе митохондрий), что стимулирует обмен в митохондриях.

4. Контролируют синтез РНК в ядрах клеток, регулируют синтез белка.

Биологическое действие

1. Гормоны щитовидной железы совместно с другими гормонами влияют на рост и созревание организма, затрагивая почти все процессы, способствуют пролиферации клеток, дифференциации скелетной и нервной систем.

2. Гормоны щитовидной железы оказывают положительное ино- и хронотропное действие, повышают частоту сердечных сокращений, ударный и минутный объемы сердца и пульсовое давление – (результат стимуляции аденилатциклазной системы, усиления синтеза и экспрессии на мембранах миокардиоцитов адренорецепторов).

3. Гормоны щитовидной железы стимулируют синтез белка.

4. Гормоны щитовидной железы обладают слабым диабетогенным действием, усиливая глюконеогенез и всасывание углеводов.

5. Гормоны щитовидной железы влияют на метаболизм холестерина, липолитическую активность, синтез гемоглобина, диурез, мобилизацию кальция, выработку тепла, резорбцию витамина В12, образование витамина А.

 

Тиреоидные гормоны имеют жизненно важное значение

1. Стимулируют синтез белка во всех клетках организма, обеспечивая рост, регенерацию, нормальное физическое и психическое развитие. Особо важное значение имеют у детей, способствуя физическому росту и нормальному развитию мозга в постнатальном периоде.

2. Повышают активность многих ферментов, прежде всего, участвующих в расщеплении углеводов. Поэтому интенсивность обмена углеводов возрастает.

В митохондриях повышение ферментативной активности сопровождается увеличением интенсивности энергетического обмена. В организме возрастает основной обмен. В высоких концентрациях тиреоидные гормоны разобщают в митохондриях окисление и фосфорилирование, в результате возрастает образование свободной тепловой энергии на фоне усиливающегося дефицита АТФ в клетке, что лимитирует АТФ-зависимые процессы.

Гипертиреоз ( Базедова болезнь, эндемический зоб)

1. Характеризуется повышением основного обмена, скорости синтеза и катаболизма белков, жиров, углеводов, нарушениями терморегуляции – усилением теплопродукции, водно-солевого обмена, дефицитом внутриклеточной АТФ. Для больных характерны повышенная возбудимость, неустойчивое настроение, истеричность, плаксивость. Повышенная чувствительность миокарда к катехоламинам приводит к тахикардии, которая резко возрастает при волнении, физической нагрузке. Повышение теплопродукции сопровождается субъективным чувством жара, потливостью, что в свою очередь повышает потребление воды, диурез. Нарушаются процессы энергетического обеспечения регенерации, функциональной активности клеток.

Для больных характерны повышенная возбудимость, неустойчивое настроение, истеричность, плаксивость. Повышенная чувствительность миокарда к катехоламинам приводит к тахикардии, которая резко возрастает при волнении, физической нагрузке.

Повышение теплопродукции сопровождается субъективным чувством жара, потливостью, что в свою очередь повышает потребление воды, диурез. Нарушаются процессы энергетического обеспечения регенерации, функциональной активности клеток.

Повышение теплопродукции сопровождается субъективным чувством жара, потливостью, что в свою очередь повышает потребление воды, диурез. Нарушаются процессы энергетического обеспечения регенерации, функциональной активности клеток.

Наиболее характерные признаки изменения обмена веществ при гипертиреозе

Повышение основного обмена

Активация катаболизма белка

Активация обмена холестерина

Торможение глюкогенеза

Отрицательный азотистый баланс

Усиление липолиза, мобилизация жира из депо

Усиление гликогенолиза

Недостаточность щитовидной железы приводит к заболеваниям

1. Микседема

2. Кретинизм

3. Идиотизм

Недостаточность щитовидной железы у взрослых приводит к замедлению метаболичесих процессов, снижению основного обмена и температуры тела, брадикардии, гипотонии, замедляется реакция на раздражители из окружающей среды. Этот синдром называется микседемой и снимается назначением гормона щитовидной железы тироксина.

Отсутствие гормона в раннем детстве приводит к значительной задержке физического и умственного развития (кретинизму или вплоть до полной умственной несостоятельности – идиотизму). Способом профилактики патологии щитовидной железы в эндемических зонах является назначение иодида натрия с пищей.

 

Наиболее частые причины спорадического кретинизма

Отсутствие, недоразвитие щитовидной железы

Мутация генов тиролиберина

Тяжёлый гипертиреоз у матери во время беременности

Мутация гена ТТГ

Врождённый дефицит и/или дефект синтеза Т3, Т4

Врождённая гиперреактивность клеток-мишеней к Т3, Т4

Основные причины вторичного и постжелезистого гипотиреоза

Дефицит, дефект тиролиберина

Гипореактивность клеток-мишеней к Т3, Т4, ТТГ

Гипопитуитаризм (дефицит ТТГ)

Инактивация в крови Т3, Т4, ТТГ

Избыточное образование реверсивного Т3 из Т4

 

Паращитовидные железы

 

Паращитовидные железы располагаются в капсуле щитовидной железы на ее задней поверхности у полюсов железы числом от 2 до 6. Железы участвуют в регуляции кальций-фосфорного обмена, вырабатывая паратгормон. Паратгормон – белок , состоящий из 84 аминокислотных остатков, молекулярная масса 9500 Да. Органами-мишенями для гормона являются кости, кишечник и почки. Это непроникающий гормон, он взаимодействует с рецепторами на поверхности клеток органов-мишеней, при этом повышается активность клеточной аденилатциклазы и образуется вторичный мессенджер – цАМФ.

Почки: под влиянием гормона повышается образование кальцитриола – активной формы витамина D, в почечных канальцах повышается реабсорбция кальция, и падает реабсорбция фосфатов.

Кишечник: паратгормон действует опосредованно через кальцитриол, который увеличивает синтез энтероцитами Са-связывающего белка на их апикальном полюсе и активность Са-АТФ-азы на базальном полюсе. Это приводит к увеличению абсорбции кальция в кишечнике.

Кости: гормон, связываясь с рецепторами на поверхности остеобластов и повышая тем самым уровень цАМФ, вызывает синтез ими остеокласт-стимулирующего фактора (интерлейкин-6) и снижает синтез остеокласт-ингибирующего фактора (белок массой 10000 Да). При взаимодействии с рецепторами остеокластов гормон напрямую активирует эти клетки (повышая синтез лизосомальных ферментов, расщепляющих органический матрикс кости). Это приводит к выходу кальция в кровь.

Конечным эффектом гормона является повышение концентрации кальция и снижение концентрации фосфатов в крови. Гормон щитовидной железы тиреокальцитонин обладает противоположными эффектами в отношении обмена кальция и фосфора в организме.

Регуляция синтеза гормона осуществляется прямым путем: падение концентрации кальция в крови вызывает повышение синтеза и секреции гормона, а его повышение – обратные процессы. Гиперкальциемия протекает на фоне остеопороза, нарушает электрическую стабильность сердца, способствует камнеобразованию в мочевыводящей системе  и язвообразованию в желудочно-кишечном тракте в связи со стимуляцией секреции соляной кислоты и гастрина.

В центральной нервной системе паратгормон является медиатором в антиноцицетивной системе, оказывает выраженное центральное аналгезирующее (обезболивающее) действие.

 

Причины первичного железистого гипопаратиреоза

l                  Врождённое отсутствие или недоразвитие желёз

l                  Хирургическое удаление или повреждение желёз

l                  Повреждение желёз физическими, химическими или биологическими факторами

l                  Иммунная аутоагрессия

l                  Нарушение кровобращения и/или иннервации желёз

 

Основные проявления гипопаратиреоза

 

l                  Катаракта

l                  Повышение нервно-мышечной возбудимости

l                  Нервно-психические расстройства

l                  Расстройства дыхания

l                  Гипокальциемия, сочетающаяся с гиперфосфатемией

l                  Тетанус

l                  Судороги различных групп мышц

l                  Нарушение мочеиспускания

l                  Желчно-кишечные расстройства