9.7. Гормони прищитоподібних залоз

Прищитоподібні залози – дві пари невеликих залозистих утворів, які розташовані на задньо-бічних поверхнях щитоподібної залози. Вони секретують два гормони — паратгормон (паратирин) і кальцитонін, які в комплексі з вітаміном D регулюють обмін кальцію та фосфатів в організмі.

В організмі дорослої людини міститься в середньому 1 000 г кальцію, його основним депо є кістки (99 % усього кальцію), а також плазма крові (1 %). Кальцій не лише структурний компонент кісткової тканини, іони кальцію відіграють важливу роль у скороченні м’язів, посилюють проникність мембран клітин для іонів калію, впливають на натрієву провідність клітин, на роботу іонних помп, сприяють секреції гормонів, беруть участь у каскадному механізмі згортання крові. Внутрішньоклітинна концентрація кальцію залежить від його вмісту в позаклітинному просторі. У плазмі крові вона коливається в межах 2,12 – 2,6 ммоль/л, там він існує в трьох формах:

• у недисоційованих комплексах з цитратом, сульфатом, фосфатом і карбонатом (5 %);

• у зв'язаній з білками, здебільшого, альбумінами формі (45 %);

• у незв’язаному, іонізованому вигляді (50 %).

Біологічно активною формою є іонізований кальцій (Са²⁺), концентрація якого коливається в межах 1,1 – 1,3 ммоль/л. Ця величина чітко регулюється: зсув її всього на 1 % запускає гомеостатичні механізми, які відновлюють рівновагу, адже зміна цього показника може призвести до порушення низки процесів, а саме: порушення збудливості нервових і м’язових клітин та функціонування кальцієвої помпи, зниження активності ферментів і гормональної регуляції метаболізму тощо.

Паратгормон (ПТГ) – це одноланцюговий поліпептид з молекулярною масою 9 500 Да, що складається з 84 амінокислотних залишків і не містить вуглеводів чи інших ковалентно зв’язаних компонентів. Паратгормон синтезується в клітинах прищитоподібних залоз у вигляді препропаратгормону (115 амінокислотних залишків), який після відщеплення протеїназами N-кінцевих 25 амінокислотних залишків перетворюється на пропаратгормон. Останній після видалення N-кінцевого гексапептиду перетворюється на активний гормон, який з апарату Гольджі надходить у секреторні гранули, де може накопичуватися, розпадатися або негайно секретуватися. Біологічну активність проявляють N-кінцеві 34 амінокислотні залишки, які відповідають за зв’язування з рецепторами на клітинах-мішенях.

Регулює секрецію ПТГ рівень іонів Са²⁺: при зниженні в плазмі крові концентрації кальцію секреція гормону зростає.

Паратгормон чинить вплив на кісткову тканину та нирки, де локалізуються специфічні рецептори, в результаті взаємодії з якими індукується каскад реакцій із подальшим активуванням аденілатциклази: зростання концентрації цАМФ стимулює мобілізацію іонів кальцію з внутрішньоклітинних депо, останні активують кінази, які фосфорилують особливі білки, що індукують транскрипцію специфічних генів. У кістковій тканині рецептори ПТГ знаходяться на остеоцитах і остеобластах. Взаємодія гормону з цими рецепторами сприяє секреції остеобластами інсуліноподібного фактора росту-1 та цитокінів, а вони, своєю чергою, стимулюють метаболічну активність остеобластів: прискорюється утворення лужної фосфатази та колагенази, які спричинюють розпад складових компонентів кісткового матриксу та вивільнення внаслідок цього кальцію, фосфатів і продуктів розпаду колагену з кісток у позаклітинну рідину.

У нирках ПТГ стимулює реабсорбцію кальцію в дистальних канальцях, знижуючи в такий спосіб екскрецію кальцію в складі сечі, тоді як реабсорбція фосфатів під впливом цього гормону зменшується. Інший важливий ефект паратгормону на нирки полягає в стимуляції синтезу в цьому органі кальцитріолу.

У кишці паратгормон опосередковано посилює транспорт Са²⁺ і фосфатів через його слизову оболонку і надходження їх у кров, чим теж індукує синтез кальцитріолу.

Таким чином, ПТГ відновлює нормальний рівень іонів кальцію в позаклітинній рідині як шляхом прямого впливу на кістки та нирки, так і діючи опосередковано через стимулювання синтезу кальцитріолу. Знижуючи реабсорбцію фосфатів з нирок, ПТГ сприяє зменшенню їх концентрації у позаклітинній рідині.

Гіпопаратиреоз - дефіцит паратгормону - супроводжується зниженим рівнем Са²⁺ (гіпокальціємією) і підвищеним – фосфатів (гіперфосфатемією) у плазмі крові. Це сприяє деполяризації мембран, викликаної надходженням Nа⁺ всередину клітини та призводить до підвищеної нейром'язової збудливості (судоми та тетанічні скорочення м'язів, параліч дихальних м'язів і діафрагми, ларингоспазм), можливі також офтальмологічні та серцево-судинні порушення.

Гіперпаратиреоз - надмірне утворення паратгормону - виникає при гіпертрофії та гіперплазії прищитоподібних залоз або внаслідок розвитку пухлини (первинний гіперпаратиреоз). Надмірна секреція ПТГ призводить до посиленої мобілізації Са²⁺ з кісток (остеопороз), надмірної реабсорбції кальцію та виведення фосфатів через нирки. У крові підвищується вміст Са²⁺ і зменшується вміст фосфатів. У результаті нейром'язова збудливість знижується, що призводить до глибоких розладів нервової системи (психозів і навіть коми), з’являється швидка втомлюваність, біль в окремих групах м’язів, зростає ризик виникнення переломів хребта, стегнових кісток і кісток передпліччя. Солі кальцію (оксалати та фосфати кальцію) внаслідок поганої розчинності осідають у внутрішніх органах, спостерігається кальцифікація м'яких тканин і утворення каменів в нирках, нефрокальциноз.

Вторнний гіперпаратиреоз зустрічається при хронічній нирковій недостатності та дефіциті вітаміну D₃ і супроводжується гіпокальціємією, пов’язаною з порушенням всмоктування кальцію в кишці через пригнічення утворення кальцитріолу ушкодженими нирками. Підвищений рівень ПТГ при цьому не в змозі нормалізувати концентрацію іонів кальцію.

Кальцитонін. За хімічною природою кальцитонін є одноланцюговим поліпептидом, що містить 32 амінокислотних залишки та один дисульфідний зв'язок (М.м. 4 500 Да). Він секретується С-клітинами прищитоподібних залоз або К-клітинами (парафолікулярними) щитоподібної залози у вигляді білка-попередника.

Цей гормон є антагоністом ПТГ, його секреція зростає лише при значному збільшенні рівня Са²⁺ у крові. Крім цього, секрецію кальцитоніну стимулюють глюкагон – гормон підшлункової залози і гастрин – гормон травного тракту. Основна функція кальцитоніну полягає в запобіганні гіперкальціемії, яка потенційно можлива при надходженні в організм кальцію. Він знижує концентрацію Са²⁺ і фосфатів у крові. Основні органи-мішені для кальцитоніну – кістки, де гормон знижує активність остеобластів, гальмує резорбцію і, у такий спосіб, сповільнює вивільнення Са²⁺, фосфату й органічних речовин з кісткового матриксу. Кальцитонін має незначний фосфатуричний ефект, що, ймовірно, є вторинним процесом, пов'язаним із зміною концентрації Са²⁺ в плазмі.

Один з ефектів кальцитоніну полягає в гальмуванні секреції гастрину, тому допускають, що цей гормон може відігравати певну роль у перетравленні та всмоктуванні їжі. Рівень кальцитоніну підвищується при вагітності та у жінок під час лактації, що свідчить про фізіологічну роль гормону в захисті організму матері від надмірних втрат Са²⁺.

Прояви недостачі кальцитоніну не виявлені. Підвищене утворення гормону спостерігають при тиреокарциномі. Не зважаючи на значне зростання рівня кальцитоніну, гіпокальціемія виникає вкрай рідко.