Щитовидная железа. Тиреоидные гормоны и их характеристика

Строение фолликула

Стенки фолликула образованы эпителиальными фолликулярными клетками кубической формы. Нормальная функция этих клеток заключается в синтезе белка-тиреоглобулина и секреции активных йодсодержащих тиреоидных гормонов — Т4, Т3. Просвет фолликула заполнен белковым материалом — коллоидом, который содержит специфический для щитовидной железы белок-тиреоглобулин, ответственный за синтез и накопление Т4 и Т3. В щитовидной железе имеется и другая популяция клеток — парафолликулярных К-клеток. Они служат источником кальцийрегулирующего гормона кальцитонина.

Синтез и регуляция секреции гормонов

Образование йодированных гормонов щитовидной железы происходит в три этапа: образование коллоида, йодирование коллоида (тиреоглобулина), выведение гормона в кровоток.

Йодирование тиреоглобулина стимулируется особым ферментом — тиреоидпероксидазой.

Продуктами йодирования тиреоглобулина являются:

• монойодтирозин;

• дийодтирозин;

• трийодтиронин;

• тетрайодтиронин (тироксин).

Первые два йодированных соединения не обладают гормональной активностью, вторые два — активные гормоны щитовидной железы. Отношение тироксина и трийодтиронина в молекуле тиреоглобулина составляет 4:1. Выведение гормонов щитовидной железы из фолликула в кровь происходит только после гидролиза тиреоглобулина. В щитовидной железе обнаружены катепсины, гидролизующие тиреоглобулин. При гидролизе тиреоглобулина освобождаются активные гормоны — трийодтиронин и тироксин. В норме у человека ежедневно секретируется около 70 мкг тироксина и 25 мкг трийодтиронина.

Секреция тиреоидных гормонов регулируется гуморальными и нервными механизмами.

Гуморальные механизмы:

1. ТТГ(тиреотропный гормон) гипофиза стимулирует продукцию и секрецию Т3 и Т4, а также рост фолликулярной ткани щитовидной железы. Секреция ТТГ усиливается тиреолиберином гипоталамуса. Секреция ТТГ угнетается высоким уровнем Т4 в 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 Т4 и усиления действия ТТГ на паренхиму щитовидной железы.

Нервные механизмы регуляции активности 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.

По своей структуре Т4 и Т3 являются йодированными производными аминокислоты L-тирозина. Синтез Т4 и Т3 зависит от поступления в фолликулярные клетки щитовидной железы достаточного количества йода.

Йодирование структур свежесинтеэированного тиреоглобулина с образованием моно- и дийодтирозинов происходит на границе между клеткой и коллоидом. Конденсация йодтирозинов с образованием Т4 и 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 Т4 и Т3 в кровь.

Ежесуточно секретируется около 300 мкг тиреоидных гормонов. Фолликулярные клетки щитовидной железы являются единственным источником эндогенного Т4. В отличие от этого 80% Т3 образуется во внетиреоидных тканях путем дейодизации Т4. Активность Т3 в 4-10 раз выше, а содержание в крови значительно ниже, чем тироксина.

В крови оба гормона почти полностью связаны (Т4 на 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 Т3 и неделю для Т4. Ткани используют только свободный, не связанный с белками, гормон.

Механизмы действия 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, цитоскелета, 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 тиреоидные 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.