3.4. Щитовидная железа

Щитовидная железа— это типичный эндокринный ор­ган эпителиального происхождения. У взрослого человека она состоит из двух долей, соединенных перешейком, и располага­ется на шее кпереди и книзу от хрящей гортани. Ее масса со­ставляет 15—25 г. Фиброзные перегородки делят железу на псевдодольки, которые в свою очередь состоят из замкнутых железистых пузырьков (фолликулов, ацинусов), окруженных сетью капилляров. Стенки фолликула образованы эпители­альными фолликулярными клетками кубической формы. Нор­мальная функция этих клеток заключается в синтезе белка тиреоглобулина и секреции активных йодсодержащих тирео­идных гормонов — 3,5,3',5'-тетрайод-Ь-тиронина(L-тирокси- на, Т₄) и 3,5,3'-трийод-Ь-тиронина (Т3). Просвет фолликула заполнен белковым материалом — коллоидом, который содер­жит специфический для щитовидной железы белок тиреогло- булин, ответственный за синтез и накопление Т₄и Т3.В щи­товидной железе имеется и другая популяция клеток — пара- фолликулярных К-клеток. Они служат источником кальцийре- гулирующего гормона кальцитонина. Щитовидная железа обильно кровоснабжается (до 5 мл крови на 1 г), занимая по этому показателю первое место в организме, и густо иннерви- руется сетью нервных симпатических и парасимпатических волокон.

Динамика тиреоидных гормонов.Динамика тиреоидных гормонов подразумевает комплекс процессов синтеза гормо­нов (Т₄и Т3), их транспортировки, действия на клетки-мише­ни, метаболизма в периферических тканях, а также совокуп­ность регуляторных механизмов, определяющих нормальное обеспечение тканей тиреоидными гормонами.

Структура, синтез и секреция, транспортировка и механизм действия гормонов.По своей структуре Т₄и Т₃ являются йодированными производными аминокислотыL-ти- розина. Синтез Т₄и Т3 зависит от поступления в фолликуляр­ные клетки щитовидной железы достаточного количества йода.

Йодирование структур свежесинтеэированного тиреоглобулина с об­разованием моно- и дийодтироэинов происходит на границе между клет­кой и коллоидом. Конденсация йодтирозинов с образованием Т₄и Т3 про­исходит внутри тиреоглобулина, большая часть которого хранится в кол­лоиде фолликулов, выполняя роль запасной формы (на 2—3 месяца) ти­реоидных гормонов или «прогормона». Секреция активных форм гормонов происходит в результате пиноцитоза фолликулярного коллоида с последующим гидролизом тиреоглобулина в фаголизосомах и выделе­нием свободных йодтиронинов Т₄и Т3 в кровь.

Ежесуточно секретируется около 300 мкг тиреоидных гор­монов. Фолликулярные клетки щитовидной железы являются единственным источником эндогенного Т₄. В отличие от этого 80% Т₃образуется во внетиреоидных тканях путем дейодиза- ции Т₄. Активность Т₃в 4— 10 раз выше, а содержание в крови значительно ниже, чем тироксина.

В крови оба гормона почти полностью связаны (Т₄на 99,97% и Т₃— на 99,70%) с белками плазмы из группы альфа- глобулинов (Т₄- или Т₃-связывающий глобулин) и альбуминов (Т₄-связывающий преальбумин и альбумин). Поэтому период их полураспада составляет сутки для Т₃и неделю для Т₄. Ткани ис­пользуют только свободный, не связанный с белками, гормон.

Метаболизм тиреоидных гормонов сводится к последовательному удалению каждого атома йода (монодейодированию) в клетках-мишенях (при этом из Т₄может образовываться как активный Т3, так и неактив­ный реверсивный — 3,3',5'-трийод-Ь-тиронин), конъюгированию с глю- куроновой кислотой или сульфатом в печени и экскреции с желчью (с целью предотвращения чрезмерного насыщения крови Т₄и Т3).

Механизмы действия тиреоидных гормонов обусловлены их влияни­ем на внутриклеточные (ядерные и цитоплазматические) рецепторы ядра (изменяя экспрессию генома), митохондрий (влияя на окислительный об­мен) и других органелл (рибосом, эндоплазматической сети, цитоскеле- та, сократительных элементов), а также, по-видимому, и на мембранные рецепторы плазматической мембраны (для регуляции потока субстратов и катионов в клетку и из нее).

Роль тиреоидных гормонов.Они влияют на рост и со­зревание тканей, общие энергозатраты и кругооборот практи­чески всех субстратов (белков, липидов, углеводов, нуклеино­вых кислот), витаминов и гормонов, включая и сами тиреоид- ные гормоны. Выделяют метаболические и физиологические эффекты тиреоидных гормонов.

Метаболические эффекты: 1) усиление поглощения кисло­рода тканями с активацией окислительных процессов и увели­чением основного обмена; 2) стимуляция синтеза белка (ана­болическое действие); 3) усиление окисления жирных кислот и снижение их уровня в крови; 4) гипергликемия за счет актива­ции гликогенолиза в печени.

Физиологические эффекты: 1) обеспечение нормальных процессов роста, развития и дифференцирования клеток, тка­ней и органов, в том числе ЦНС (миелинизация нервных воло­кон, дифференцирование нейронов), а также процессов фи­зиологической регенерации тканей; 2) активация симпатиче­ских влияний (тахикардия, потливость, сужение сосудов и т.д.); 3) повышение теплообразования и температуры тела; 4) повы­шение возбудимости ЦНС и активации психических процес­сов; 5) поддержание нормальной половой жизни и репродук­тивной функции (способствуют синтезу ГР, ФСГ и ЛГ); 6) раз­витие мышечной системы, увеличение силы и скорости мы­шечных сокращений.

Образование и секреция тиреоидных гормонов.Ре­гулируется гуморальными и нервными механизмами. Гумо­ральные механизмы:1 )ТТГ(тиреотропный гормон) гипофиза стимулирует продукцию и секрецию Т₃и Т4, а также рост фол­ликулярной ткани щитовидной железы. Секреция ТТГ усили­вается тиреолиберином гипоталамуса. Секреция ТТГ угнета­ется высоким уровнем Т₄в крови; 2) концентрация йодида в крови и в щитовидной железе влияет на синтез гормонов (ма­лые концентрации йодида стимулируют, а большие — тормозят гормонопоэз). Минимальная суточная потребность в йоде со­ставляет около 80 мкг, оптимальная — в два раза больше. При недостатке йода может развиться эндемический зоб из-за не­хватки Т₄и усиления действия ТТГ на паренхиму щитовидной железы. Нервные механизмы регуляцииактивности щито­видной железы осуществляются как через автономную нерв­ную систему (АНС), так и через выделение нейрогормона ти­реолиберина мелкоклеточными нейронами гипоталамуса. Установлено, что стимуляция симпатического отдела АНС приводит к повышению, а возбуждение парасимпатического отдела АНС — к торможению гормонообразовательной функ­ции фолликулярных клеток щитовидной железы.

Проявления нарушений эндокринной функции щи­товидной железы.При повышении функциональной актив­ности щитовидной железы и избыточной продукции тиреоид­ных гормонов возникает состояние гипертиреоза, или тирео­токсикоза. Оно проявляется усилением основного обмена (ги­перметаболизмом) и температуры тела; повышением тонуса симпатического отдела АНС (тахикардия, потливость, непере­носимость тепла и др.); уменьшением массы тела, несмотря на сохраненный или повышенный аппетит; повышением возбуди­мости, эмоциональной лабильностью; бессонницей. Недоста­точная продукция тиреоидных гормонов приводит к развитию гипотиреоза, главной особенностью которого является сниже­ние метаболизма. Тяжелый гипотиреоз обозначают термином «микседема» — слизистый отек. Он происходит из-за накоп­ления мукополисахаридов в базальных слоях кожи под влияни­ем ТТГ и задержки воды, что приводит к одутловатости лица и тестообразной консистенции кожи, а также к повышению мас­сы тела, несмотря на снижение аппетита. У больных микседе- мой отмечается психическая и двигательная заторможенность, сонливость, зябкость, снижение интеллекта (тупое выражение лица) и активности симпатического отдела АНС и др. Гипоти­реоз в детском возрасте может привести к кретинизму — физи­ческому (малый рост, нарушение пропорций тела), половому и умственному недоразвитию.

Эндокринная функция парафолликулярных К-клеток щитовидной железы.Парафолликулярные К-клетки щито­видной железы синтезируют гормон кальцитонин.

Кальцитонин (тиреокальцитонин)— пептид, состоя­щий из 32 аминокислотных остатков, транспортируется в сво­бодной форме, действует на 1-ТМС- и 7-ТМС-мембранные рецепторы (посредники цГМФ и цАМФ) клеток-мишеней. Может синтезироваться в тимусе, легких, ЦНС.

Физиологическое назначение кальцитонина —сниже­ние уровня кальция (Са²⁺) и фосфатов в крови за счет: 1) об­легчения минерализации (стимуляция клеток остеобластов и отложения Са и фосфатов в костях) и подавления резорбции (угнетение остеокластов и торможение выведения Са²⁺и фос­фатов из костной ткани); 2) снижения реабсорбции Са и фосфатов из первичной мочи в почечных канальцах.

В регуляции секреции кальцитонина ведущую роль играет уровень Са²⁺в крови, который в норме составляет 2,25— 2,75 ммоль/л (9—11 мг %). Гиперкальциемия (увеличение Са²⁺в крови) вызывает активную секрецию кальцитонина. Медиатор симпатического отдела АНС норадреналин через Р-адренорецепторы повышает, а через а-адренорецепторы — понижает секрецию кальцитонина.