Состоит из двух долей и перешейка и расположена впереди гортани. Масса щитовидной железы составляет 30 г.

Основной структурно-функциональной единицей железы являются фолликулы — округлые полости, стенка которых образована одним рядом клеток кубического эпителия. Фолликулы заполнены коллоидом и содержат гормоны тироксин и трийодтиронин , которые связаны с белком тиреоглобулином. В межфолликулярном пространстве находятся С-клетки, которые вырабатывают гормон тиреокальцитонин. Железа богато снабжена кровеносными и лимфатическими сосудами. Количество , протекающей через щитовидную железу за 1 мин, в 3-7 раз выше массы самой железы.

Биосинтез тироксина и трийодтиронина осуществляется за счет йодирования аминокислоты тирозина, поэтому в щитовидной железе происходит активное поглощение йода. Содержание йода в фолликулах в 30 раз превышает его концентрацию в крови, а при гиперфункции щитовидной железы это соотношение становится еще больше. Поглощение йода осуществляется за счет активного транспорта. После соединения тирозина, входящего в состав тиреоглобулина, с атомарным йодом образуется монойодтирозин и дийодтирозин. За счет соединения двух молекул дийодтирозина образуется тетрайодтиронин, или тироксин; конденсация моно- и дийодтирозина приводит к образованию трийодтиронина. В дальнейшем в результате действия протеаз, расщепляющих тиреоглобулин, происходит высвобождение в кровь активных гормонов.

Активность тироксина в несколько раз меньше, чем трийодтиронина, однако содержание в крови тироксина примерно в 20 раз больше, чем трийодтиронина. Тироксин при дейодировании может превращаться в трийодтиронин. На основании этих фактов предполагают, что основным гормоном щитовидной железы является трийодтиронин, а тироксин выполняет функцию его предшественника.

Синтез гормонов неразрывно связан с поступлением в организм йода. Если в регионе проживания в воде и почве имеется дефицит йода, его бывает мало и в пищевых продуктах растительного и животного происхождения. В этом случае, для того, чтобы обеспечить достаточный синтез гормона, щитовидная железа детей и взрослых увеличивается в размерах, иногда очень существенно, т.е. возникает зоб. Увеличение может быть не только компенсаторным, но и патологическим, его называют эндемический зоб. Недостаток йода в пищевом рационе лучше всего компенсируют морская капуста и другие морепродукты, йодированная соль, столовая минеральная вода, содержащая йод, хлебобулочные изделия с йодными добавками. Однако избыточное поступление йода в организм создает нагрузку на щитовидную железу и может привести к тяжелым последствиям.

Гормоны щитовидной железы

Эффекты тироксина и трийодтиронина

Основной:

• активируют генетический аппарат клетки, стимулируют обмен веществ, потребление кислорода и интенсивность окислительных процессов

Метаболические:

• белковый обмен: стимулируют синтез белка, но в случае, когда уровень гормонов превышает норму, преобладает катаболизм;
• жировой обмен: стимулируют липолиз;
• углеводный обмен: при гиперпродукции стимулируют гликогенолиз, уровень глюкозы крови повышается, активизируется ее поступление внутрь клеток, активируют инсулиназу печени

Функциональные:

• обеспечивают развитие и дифференцировку тканей, особенно нервной;
• усиливают эффекты симпатической нервной системы за счет повышения количества адренорецепторов и угнетения моноаминооксидазы;
• просимпатические эффекты проявляются в увеличении частоты сердечных сокращений, систолического объема, артериального давления, частоты дыхания, перистальтики кишечника, возбудимости ЦНС, повышении температуры тела

Проявления изменения продукции тироксина и трийодтиронина

Сравнительная характеристика недостаточной продукции соматотропина и тироксина

Влияние гормонов щитовидной железы на функции организма

Характерное действие гормонов щитовидной железы (тироксина и трийодтиронина) — усиление энергетического обмена. Введение всегда сопровождается увеличением потребления кислорода, а удаление щитовидной железы — его снижением. При введении гормона повышается обмен веществ, увеличивается количество освобождаемой энергии, повышается температура тела.

Тироксин усиливает расходование . Возникают похудание и интенсивное потребление тканями глюкозы из крови. Убыль глюкозы из крови возмещается ее пополнением за счет усиленного распада гликогена в печени и мышцах. Снижаются запасы липидов в печени, уменьшается количество холестерина в крови. Увеличивается выведение из организма воды, кальция и фосфора.

Гормоны щитовидной железы вызывают повышенную возбудимость, раздражимость, бессонницу, эмоциональную неуравновешенность.

Тироксин увеличивает минутный объем крови и частоту сердечных сокращений. Тиреоидный гормон необходим для овуляции, он способствует сохранению беременности, регулирует функцию молочных желез.

Рост и развитие организма также регулируются щитовидной железой: снижение ее функции вызывает остановку роста. Тиреоидный гормон стимулирует кроветворение, увеличивает секрецию желудка, кишечника и секрецию молока.

Кроме йодсодержащих гормонов, в щитовидной железе образуется тиреокальцитонин, снижающий содержание кальция в крови. Тиреокальцитонин является антагонистом паратгормона околощитовидных желез. Тиреокальцитонин действует на костную ткань, усиливает активность остеобластов и процесс минерализации. В почках и кишечнике гормон угнетает реабсорбцию кальция и стимулирует обратное всасывание фосфатов. Реализация этих эффектов приводит к гипокальциемии.

Гипер- и гипофункция железы

Гиперфункция (гипертиреоз) служит причиной заболевания, называемого базедовой болезнью. Основные симптомы заболевания: зоб, пучеглазие, увеличение обмена веществ, частоты сердечных сокращений, повышение потливости, двигательной активности (суетливости), раздражительность (капризность, быстрая смена настроения, эмоциональная неустойчивость), быстрая утомляемость. Зоб образуется за счет диффузного увеличения щитовидной железы. Сейчас методы лечения настолько эффективны, что тяжелые случаи заболевания встречаются довольно редко.

Гипофункция (гипотиреоз) щитовидной железы, возникающая в раннем возрасте, до 3-4 лет, вызывает развитие симптомов кретинизма. Дети, страдающие кретинизмом, отстают в физическом и умственном развитии. Симптомы заболевания: карликовый рост и нарушением пропорций тела, широкая, глубоко ввалившаяся переносица, широко расставленные глаза, открытый рот и постоянно высунутый язык, так как он не помешается во рту, короткие и изогнутые конечности, тупое выражение лица. Продолжительность жизни таких людей обычно не превышает 30-40 лет. В первые 2-3 месяца жизни можно добиться последующего нормального психического развития. Если лечение начинается в годовалом возрасте, то 40% детей, подвергшихся этому заболеванию, остаются на очень низком уровне психического развития.

Гипофункция щитовидной железы у взрослых приводит к возникновению заболевания, называемого микседемой, или слизистым отеком. При этом заболевании понижается интенсивность обменных процессов (на 15-40%), температура тела, реже становится пульс, снижается АД, появляется отечность, выпадают волосы, ломаются ногти, лицо становится бледное, безжизненное, маскообразное. Больные отличаются медлительностью, сонливостью, плохой памятью. Микседема — медленно прогрессирующее заболевание, которое при отсутствии лечения приводит к полной инвалидности.

Регуляция функции щитовидной железы

Специфическим регулятором деятельности щитовидной железы является йод, сам гормон щитовидной железы и ТТГ (Тиреотропный гормон). Йод в малых дозах увеличивает секрецию ТТГ, а в больших дозах угнетает ее. Щитовидная железа находится под контролем ЦНС. Такие пищевые продукты, как капуста, брюква, турнепс, угнетают функцию щитовидной железы. Выработка тироксина и трийодтиронина резко усиливается в условиях длительного эмоционального возбуждения. Отмечено также, что секреция этих гормонов ускоряется при снижении температуры тела.

Проявления нарушений эндокринной функции щитовидной железы

При повышении функциональной активности щитовидной железы и избыточной продукции тиреоидных гормонов возникает состояние гипертиреоза (гипертиреоидизма ), характеризующееся повышением в крови уровня тиреоидных гормонов. Проявления этого состояния объясняются эффектами тирсоидных гормонов в повышенных концентрациях. Так, из-за повышения основного обмена (гиперметаболизма) у больных наблюдается небольшое повышение температуры тела (гипертермия). Уменьшается масса тела несмотря на сохраненный или повышенный аппетит. Это состояние проявляется увеличением потребности кислорода, тахикардией, увеличением сократимости миокарда, увеличением систолического АД, увеличением вентиляции легких. Повышается активность СПС, увеличивается число р-адренореценторов, развивается потливость, непереносимость тепла. Повышается возбудимость и эмоциональная лабильность, может появиться тремор конечностей и другие изменения в организме.

Повышенное образование и секрецию тиреоидных гормонов способны вызывать ряд факторов, от правильного выявления которых зависит выбор метода коррекции функции щитовидной железы. Среди них факторы, вызывающие гиперфункцию фолликулярных клеток щитовидной железы (опухоли железы, мутация G-белков) и повышение образования и секреции тиреоидных гормонов. Гиперфункция тироцитов наблюдается при избыточной стимуляции рецепторов тиротропина повышенным содержанием ТТГ, например при опухолях гипофиза, или сниженной чувствительности рецепторов тирсоидных гормонов в тиротрофах аденогипофиза. Частой причиной гиперфункции тироцитов, увеличения размеров железы является стимуляция рецепторов ТТГ антителами, вырабатываемыми к ним при аутоиммунном заболевании, названном болезнью Грейвса — Базедова (рис. 1). Временное повышение уровня тирсоидных гормонов в крови может развиться при разрушении тироцитов вследствие воспалительных процессов в железе (токсический тиреоидит Хашимото), приеме избыточного количества тиреоидных гормонов и препаратов йода.

Повышение уровня тиреоидных гормонов может проявляться тиреотоксикозом ; в этом случае говорят о гипертиреозе с тиреотоксикозом. Но тиреотоксикоз может развиться при введении в организм избыточного количества тиреоидных гормонов, в отсутствие гипертиреоза. Описано развитие тиреотоксикоза вследствие повышения чувствительности рецепторов клеток к тиреоидным гормонам. Известны и противоположные случаи, когда чувствительность клеток к тиреоидным гормонам снижена и развивается состояние резистентности к гормонам щитовидной железы.

Пониженное образование и секреция тиреоидных гормонов могут вызываться множеством причин, часть из которых является следствием нарушения механизмов регуляции функции щитовидной железы. Так, гипотиреоз (гипотиреоидизм) может развиться при снижении образования ТРГ в гипоталамусе (опухоли, кисты, облучение, энцефалиты в области гипоталамуса и др.). Такой гипотиреоз получил название третичного. Вторичный гипотиреоз развивается вследствие недостаточного образования ТГГ гипофизом (опухоли, кисты, облучение, хирургическое удаление части гипофиза, энцефалиты и др.). Первичный гипотиреоз может развиться вследствие аутоиммунного воспаления железы, при дефиците йода, селена, непомерно избыточном приеме зобогенных продуктов — гойтрогенов (некоторые сорта капусты), после облучения железы, длительном приеме ряда лекарств (препараты йода, лития, антитиреоидные средства) и др.

Рис. 1. Диффузное увеличение размеров щитовидной железы у девочки 12 лет с аутоиммунным тиреоидитом (Т. Фоли, 2002)

Недостаточная продукция тиреоидных гормонов приводит к снижению интенсивности метаболизма, потребления кислорода, вентиляции, сократимости миокарда и минутного объема крови. При тяжелом гипотиреозе может развиться состояние, получившее название микседема — слизистый отек. Он развивается из-за накопления (возможно под влиянием повышенного уровня ТТГ) мукополисахаридов и воды в базальных слоях кожи, что приводит к одутловатости лица и тестообразной консистенции кожи, а также к повышению массы тела, несмотря на снижение аппетита. У больных микседемой могут развиться психическая и двигательная заторможенность, сонливость, зябкость, снижение интеллекта, тонуса симпатического отдела АНС и другие изменения.

В осуществлении сложных процессов образования тиреоидных гормонов участвуют ионные насосы, обеспечивающие поступление йода, ряд ферментов белковой природы, среди которых ключевую роль играет тиреопероксидаза. В ряде случаев у человека может иметь место генетический дефект, ведущий к нарушению их структуры и функции, что сопровождается нарушением синтеза тиреоидных гормонов. Могут наблюдаться генетические дефекты структуры тиреоглобулина. Против тиреопероксидазы и тиреоглобулина нередко вырабатываются аутоантитела, что также сопровождается нарушением синтеза гормонов щитовидной железы. На активность процессов захвата йода и его включения в состав тиреоглобулина, можно влиять с помощью ряда фармакологических средств, регулируя синтез гормонов. Па их синтез можно влиять приемом препаратов йода.

Развитие гипотиреоза у плода и новорожденных способно привести к появлению кретинизма - физического (малый рост, нарушение пропорций тела), полового и умственного недоразвития. Эти изменения могут предотвращаться при проведении адекватной заместительной терапии тиреоидными гормонами в первые месяцы после рождения ребенка.

Строение щитовидной железы

Является по своим массе и размерам самым крупным эндокринным органом. Она обычно состоит из двух долей, соединенных перешейком, и располагается на передней поверхности шеи, будучи фиксированной к передней и боковой поверхностям трахеи и гортани соединительной тканью. Средний вес нормальной щитовидной железы у взрослых колеблется в пределах 15-30 г, однако ее размеры, форма и топография расположения широко варьируют.

Функционально активная щитовидная железа первой из эндокринных желез появляется в процессе эмбриогенеза. Закладка щитовидной железы у плода человека формируется на 16-17-й день внутриутробного развития в виде скопления энтодермальных клеток у корня языка.

На ранних этапах развития (6-8 недель) зачаток железы представляет собой пласт интенсивно пролиферирующих эпителиальных клеток. В этот период происходит быстрый рост железы, но в ней еще не образуются гормоны. Первые признаки их секреции выявляются па 10-11-й неделях (у плодов размером около 7 см), когда клетки железы уже способны поглощать йод, образовывать коллоид и синтезировать тироксин.

Под капсулой появляются единичные фолликулы, в которых формируются фолликулярные клетки.

В зачаток щитовидной железы из 5-й пары жаберных карманов врастают парафолликулярные (околофолликулярные), или С-клетки. К 12-14-й неделям развития плода вся правая доля щитовидной железы приобретает фолликулярное строение, а левая — на две недели позже. К 16-17-й неделям щитовидная железа плода уже полностью дифференцирована. Щитовидные железы плодов 21-32-недельного возраста характеризуются высокой функциональной активностью, которая продолжает нарастать до 33-35 недель.

В паренхиме железы различают три типа клеток: А, В и С. Основную массу клеток паренхимы составляют тироциты (фолликулярные, или А-клетки). Они выстилают стенку фолликулов, в полостях которых располагается коллоид. Каждый фолликул окружен густой сетью капилляров, в просвет которых всасываются секретируемые щитовидной железой тироксин и трийодтиронин.

В неизмененной щитовидной железе фолликулы равномерно распределены по всей паренхиме. При низкой функциональной активности железы тироциты, как правило, плоские, при высокой — цилиндрические (высота клеток пропорциональна степени активности осуществляемых в них процессов). Коллоид, заполняющий просветы фолликулов, представляет собой гомогенную вязкую жидкость. Основную массу коллоида составляет тиреоглобулин, секретируемый тироцитами в просвет фолликула.

В-клетки (клетки Ашкенази — Гюртля) крупнее тироцитов, имеют эозинофильную цитоплазму и округлое центрально расположенное ядро. В цитоплазме этих клеток обнаружены биогенные амины, в том числе серотонин. Впервые В-клетки появляются в возрасте 14-16 лет. В большом количестве они встречаются у людей в возрасте 50-60 лет.

Парафолликулярные, или С-клетки (в русской транскрипции К-клетки), отличаются от тироцитов отсутствием способности поглощать йод. Они обеспечивают синтез кальцитонина — гормона, участвующего в регуляции обмена кальция в организме. С-клетки крупнее тироцитов, в составе фолликулов расположены, как правило, одиночно. Их морфология характерна для клеток, синтезирующих белок на экспорт (присутствуют шероховатая эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, секреторные гранулы, митохондрии). На гистологических препаратах цитоплазма С-клеток выглядит светлее цитоплазмы тироцитов, отсюда их название — светлые клетки.

Если на тканевом уровне основной структурно-функциональной единицей щитовидной железы являются фолликулы, окруженные базальными мембранами, то одной из предполагаемых органных единиц щитовидной железы могут быть микродольки, в состав которых входят фолликулы, С-клетки, гемокапилляры, тканевые базофилы. В состав микродольки входит 4-6 фолликулов, окруженных оболочкой из фибробластов.

К моменту рождения щитовидная железа функционально активна и структурно вполне дифференцирована. У новорожденных фолликулы мелкие (диаметром 60-70 мкм), по мере развития детского организма их размер увеличивается и достигает у взрослых 250 мкм. В первые две недели после рождения фолликулы интенсивно развиваются, к 6 месяцам они хорошо развиты во всей железе, а к году достигают диаметра 100 мкм. В период полового созревания отмечается усиление роста паренхимы и стромы железы, повышение ее функциональной активности, проявляющееся увеличением высоты тироцитов, возрастанием в них активности ферментов.

У взрослого человека щитовидная железа прилежит к гортани и верхней части трахеи таким образом, что перешеек располагается на уровне II-IV трахеальных полуколец.

Масса и размеры щитовидной железы в течение жизни изменяются. У здорового новорожденного масса железы варьирует от 1,5 до 2 г. К концу первого года жизни масса удваивается и медленно нарастает к периоду полового созревания до 10-14 г. Нарастание массы особенно заметно в возрасте 5-7 лет. Масса щитовидной железы в возрасте 20-60 лет колеблется от 17 до 40 г.

Щитовидная железа имеет исключительно обильное кровоснабжение по сравнению с другими органами. Объемная скорость кровотока в щитовидной железе составляет около 5 мл/г в минуту.

Щитовидная железа кровоснабжается парными верхними и нижними щитовидными артериями. Иногда в кровоснабжении участвует непарная, самая нижняя артерия (a.thyroidea ima ).

Отток венозной крови от щитовидной железы осуществляется по венам, образующим сплетения в окружности боковых долей и перешейка. Щитовидная железа имеет разветвленную сеть лимфатических сосудов, по которым лимфа опекает в глубокие шейные лимфатические узлы, затем в надключичные и латеральные шейные глубокие лимфатические узлы. Выносящие лимфатические сосуды латеральных шейных глубоких лимфатических узлов образуют на каждой стороне шеи яремный ствол, который впадает слева в грудной проток, а справа — в правый лимфатический проток.

Щитовидная железа иннервируется постганглионарными волокнами симпатической нервной системы из верхнего, среднего (главным образом) и нижнего шейных узлов симпатического ствола. Щитовидные нервы образуют сплетения вокруг сосудов, подходящих к железе. Считают, что эти нервы выполняют вазомоторную функцию. В иннервации щитовидной железы участвует также блуждающий нерв, несущий парасимпатические волокна к железе в составе верхнего и нижнего гортанных нервов. Синтез йодсодержащих гормонов щитовидной железы Т 3 и Т 4 осуществляется фолликулярными А-клетками -тироцитами. Гормоны Т 3 и Т 4 являются йодированными.

Гормоны Т 4 и Т 3 являются йодированными производными аминокислоты L-тирозина. Йод, входящий в их структуру, составляет 59-65% массы молекулы гормона. Потребность йода для нормального синтеза тиреоидных гормонов представлена в табл. 1. Последовательность процессов синтеза упрощенно представляется следующим образом. Йод в форме йодида захватывается из крови с помощью ионного насоса, накапливается в тироцитах, окисляется и включается в фенольное кольцо тирозина в составе тиреоглобулина (органификация йода). Йодирование тиреоглобулина с образованием моно- и дийодтирозинов происходит на границе между тироцитом и коллоидом. Далее осуществляется соединение (конденсация) двух молекул дийодтирозинов с образованием Т 4 или дийодтирозина и монойодтирозина с образованием T 3 . Часть тироксина подвергается в щитовидной железе дейодированию с образованием трийодтиронина.

Таблица 1. Нормы потребления йода (ВОЗ, 2005. по И. Дедов и соавт. 2007)

Йодированный тиреоглобулин вместе с присоединенными к нему Т 4 и Т 3 накапливается и хранится в фолликулах в виде коллоида, выполняя роль депо-тиреоидных гормонов. Высвобождение гормонов происходит в результате пиноцитоза фолликулярного коллоида и последующего гидролиза тиреоглобулина в фаголизосомах. Высвобожденные Т 4 и Т 3 секретируются в кровь.

Базальная суточная секреция щитовидной железой составляет около 80 мкг Т 4 и 4 мкг T 3 При этом тироциты фолликулов щитовидной железы являются единственным источником образования эндогенного Т 4 . В отличие от Т 4 , Т 3 образуется в тироцитах в небольшом количестве, а основное образование этой активной формы гормона осуществляется в клетках всех тканей организма путем дейодирования около 80% Т 4 .

Таким образом, кроме железистого депо тиреоидных гормонов в организме имеется второе — внежелезистое депо тиреоидных гормонов, представленное гормонами, связанными с транспортными белками крови. Роль этих депо заключается в предотвращении быстрого снижения уровня тиреоидных гормонов в организме, которое могло бы произойти при кратковременном снижении их синтеза, например при непродолжительном снижении поступления в организм йода. Связанная форма гормонов в крови предотвращает их быстрое выведение из организма через почки, защищает клетки от неконтролируемого поступления в них гормонов. В клетки поступают свободные гормоны в количествах, соизмеримых с их функциональными потребностями.

Тироксин, поступающий в клетки, подвергается дейодированию под действием ферментов дейодиназ, и при отщеплении одного атома йода из него образуется более активный гормон — трийодтиронин. При этом в зависимости от путей дейодирования из Т 4 может образовываться как активный Т 3 , так и неактивный реверсивный Т 3 (3,3",5"-трийод-L-тиронин — рТ 3). Эти гормоны путем последовательного дейодирования превращаются в метаболиты Т 2 , затем Т 1 и Т 0 , которые конъюгируют с глюкуроновой кислотой или сульфатом в печени и экскретируются с желчью и через почки из организма. Не только Т 3 , но и другие метаболиты тироксина также могут проявлять биологическую активность.

Механизм действия тирсоидных гормонов обусловлен прежде всего их взаимодействием с ядерными рецепторами, которыми являются негистоновые белки, располагающиеся непосредственно в ядре клеток. Существует три основных подтипа рецепторов тирсоидных гормонов: ТРβ-2, ТРβ-1 и ТРа-1. В результате взаимодействия с Т 3 рецептор активируется, комплекс гормон-рецептор вступает во взаимодействие с гормон- чувствительным участком ДНК и регулирует транскрипционную активность генов.

Выявлен ряд негеномных эффектов тирсоидных гормонов в митохондриях, плазматической мембране клеток. В частности, тиреоидные гормоны могут изменять проницаемость мембран митохондрий для протонов водорода и, разобщая процессы дыхания и фосфорилирования, снижают синтез АТФ и повышают образование тепла в организме. Они изменяют проницаемость плазматических мембран для ионов Са 2+ и оказывают влияние на многие внутриклеточные процессы, осуществляемые при участии кальция.

Основные эффекты и роль тиреоидных гормонов

Нормальное функционирование всех без исключения органов и тканей организма возможно при нормальном уровне тиреоидных гормонов, так как они влияют на рост и созревание тканей, энергообмен и обмен белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот, витаминов и других веществ. Выделяют метаболические и другие физиологические эффекты тиреоидных гормонов.

Метаболические эффекты:

• активация окислительных процессов и увеличение основного обмена, усиление поглощения кислорода тканями, повышение теплообразования и температуры тела;
• стимуляция синтеза белка (анаболическое действие) в физиологических концентрациях;
• усиление окисления жирных кислот и снижение их уровня в крови;
• гипергликемия за счет активации гликогенолиза в печени.

Физиологические эффекты:

• обеспечение нормальных процессов роста, развития, дифференцировки клеток, тканей и органов, в том числе ЦНС (миелинизация нервных волокон, дифференцирование нейронов), а также процессов физиологической регенерации тканей;
• усиление эффектов СНС через повышение чувствительности адренорецепторов к действию Адр и НА;
• повышение возбудимости ЦНС и активация психических процессов;
• участие в обеспечении репродуктивной функции (способствуют синтезу ГР, ФСГ, ЛГ и реализации эффектов инсулиноподобного фактора роста — ИФР);
• участие в формировании адаптивных реакций организма к неблагоприятным воздействиям, в частности, холода;
• участие в развитии мышечной системы, увеличение силы и скорости мышечных сокращений.

Регуляция образования, секреции и превращений тиреоидных гормонов осуществляется сложными гормональными, нервными и другими механизмами. Их знание позволяет диагностировать причины снижения или повышения секреции тиреоидных гормонов.

Ключевую роль в регуляции секреции тиреоидных гормонов играют гормоны гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной оси (рис. 2). Базальная секреция тиреоидных гормонов и ее изменения при различных воздействиях регулируется уровнем ТРГ гипоталамуса и ТТГ гипофиза. ТРГ стимулирует продукцию ТТГ, который оказывает стимулирующее влияние практически на все процессы в щитовидной железе и секрецию Т 4 и Т 3 . В нормальных физиологических условиях образование ТРГ и ТТГ контролируются уровнем свободных Т 4 и Т. в крови на основе механизмов отрицательной обратной связи. При этом секреция ТРГ и ТТГ угнетается высоким уровнем тиреоидных гормонов в крови, а при их низкой концентрации повышается.

Рис. 2. Схематическое изображение регуляции образования и секреции гор монов в оси гипоталамус — гипофиз — щитовидная железа

Важное значение в механизмах регуляции гормонов гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной оси имеет состояние чувствительности рецепторов к действию гормонов на различных уровнях оси. Изменения в структуре этих рецепторов или их стимуляция аутоантителами могут быть причинами нарушения образования гормонов щитовидной железы.

Образование гормонов в самой железе зависит от поступления в нее из крови достаточного количества йодида — 1-2 мкг на 1 кг массы тела (см. рис. 2).

При недостаточном поступлении йода в организм в нем развиваются адаптационные процессы, которые направлены на максимально бережное и эффективное использование имеющегося в нем йода. Они заключаются в усилении кровотока через железу, более эффективном захвате йода щитовидной железой из крови, изменении процессов синтеза гормонов и секреции Ту Адаптационные реакции запускаются и регулируются тиротропином, уровень которого при дефиците йода возрастает. Если суточное поступление йода в организм составляет менее 20 мкг в течение продолжительного времени, то длительная стимуляция клеток щитовидной железы ведет к разрастанию ее ткани и развитию зоба.

Саморегуляторные механизмы железы в условиях дефицита йода обеспечивают его больший захват тироцитами при более низком уровне йода в крови и более эффективную реутилизацию. Если в организм доставляется в сутки около 50 мкг йода, то за счет увеличения скорости его поглощения тироцитами из крови (йод пищевого происхождения и реутилизируемый йод из продуктов метаболизма) в щитовидную железу поступает около 100 мкг йода в сутки.

Поступление из желудочно-кишечного тракта 50 мкг йода в сутки является тем порогом, при котором еще сохраняется длительная способность щитовидной железы накапливать его (включая реутилизированный йод) в количествах, когда содержание неорганического йода в железе остается на нижнем пределе нормы (около 10 мг). Ниже этого порогового поступления йода в организм за сутки, эффективность повышенной скорости захвата йода щитовидной железой оказывается недостаточной, поглощение йода и содержание его в железе уменьшаются. В этих случаях развитие нарушений функции щитовидной железы становится более вероятным.

Одновременно с включением адаптационных механизмов щитовидной железы при дефиците йода наблюдаются снижение его экскреции из организма с мочой. В итоге адаптационные экскреторные механизмы обеспечивают выведение из организма йода за сутки в количествах, эквивалентных его более низкому суточному поступлению из желудочно-кишечного тракта.

Поступление в организм подпороговых концентраций йода (менее 50 мкг за сутки) ведет к увеличению секреции ТТГ и его стимулирующего влияния на щитовидную железу. Это сопровождается ускорением йодирования тирозильных остатков тиреоглобулина, увеличением содержания монойодтнрозинов (МИТ) и снижением — дийодтирозинов (ДИТ). Отношение МИТ/ДИТ увеличивается, и, как следствие, уменьшается синтез Т 4 и возрастает синтез Т 3 . Отношение Т 3 /Т 4 возрастает в железе и крови.

При выраженном дефиците йода имеет место снижение в сыворотке уровня Т 4 , повышение уровня ТТГ и нормальное, либо повышенное содержание Т 3 . Механизмы этих изменений точно не выяснены, но скорее всего, это является результатом увеличения скорости образования и секреции Т 3 , увеличения соотношения T 3 T 4 и увеличения превращения Т 4 в Т 3 в периферических тканях.

Увеличение образования Т 3 в условиях йодного дефицита оправдано с точки зрения достижения наибольших конечных метаболических эффектов ТГ при наименьшей их «йодной» емкости. Известно, что влияние на метаболизм Т 3 примерно в 3-8 раз более сильное, чем Т 4 , но так как Т 3 содержит в своей структуре только 3 атома йода (а не 4 как Т 4), то для синтеза одной молекулы Т 3 надо только 75% йодных затрат, по сравнению с синтезом Т 4 .

При очень значительном дефиците йода и понижении функции щитовидной железы на фоне высокого уровня ТТГ, уровни Т 4 и Т 3 снижаются. В сыворотке крови появляется больше тиреоглобулина, уровень которого коррелирует с уровнем ТТГ.

Дефицит йода у детей оказывает более сильное, чем у взрослых влияние на процессы метаболизма в тироцитах щитовидной железы. В йоддефицитных районах проживания нарушения функции щитовидной железы у новорожденных и детей встречаются значительно чаще и более выражены, чем у взрослых.

При поступлении в организм человека небольшого избытка йода усиливается степень органификации йодида, синтез ТГ и их секреция. Отмечается прирост уровня ТТГ, небольшое уменьшение уровня свободного Т 4 в сыворотке при одновременном повышении содержания в ней тиреоглобулина. Более длительное избыточное потребление йода может блокировать синтез ТГ за счет ингибирования активности ферментов, вовлеченных в биосинтетические процессы. Уже к концу первого месяца отмечается увеличение размеров щитовидной железы. При хроническом избыточном поступлении избытка йода в организм может развиться гипотиреоидизм, но если поступление йода в организм нормализовалось, то размеры и функция щитовидной железы могут возвратиться к исходным значениям.

Источниками йода, которые могут быть причиной избыточного его поступления в организм, часто являются йодированная соль, комплексные поливитаминные препараты, содержащие минеральные добавки, пищевые продукты и некоторые йодсодержащие лекарства.

Щитовидная железа располагает внутренним регулирующим механизмом, который позволяет эффективно справляться с избыточным поступлением йода. Хотя поступление йода в организм может колебаться, концентрация ТГ и ТТГ в сыворотке крови может оставаться неизменной.

Считается, что максимальное количество йода, которое при поступлении в организм еще не вызывает изменения функции щитовидной железы, составляет для взрослых около 500 мкг в день, но при этом наблюдается увеличение уровня секреции ТТГ на действие тиротропин-рилизинг гормона.

Поступление йода в количествах 1,5-4,5 мг в день приводит к значительному уменьшению содержания в сыворотке, как общего так и свободного Т 4 , повышению уровня ТТГ (уровень Т 3 остается неизмененным).

Эффект подавления избытком йода функции щитовидной железы имеет место и при тиреотоксикозе, когда путем приема избыточного количества йода (по отношению к естественной суточной потребности) устраняют симптомы тиреотоксикоза и понижают сывороточный уровень ТГ. Однако при продолжительном поступлении в организм избытка йода проявления тиреотоксикоза возвращаются вновь. Полагают, что временное понижение уровня ТГ в крови при избыточном поступлении йода обусловлено прежде всего угнетением секреции гормонов.

Поступление в организм небольших избыточных количеств йода ведет к пропорциональному увеличению его захвата щитовидной железой, до некоторого насыщающего значения поглощаемого йода. При достижении этого значения захват йода железой может уменьшаться несмотря на поступление его в организм в больших количествах. В этих условиях, под влиянием ТТГ гипофиза активность щитовидной железы может изменяться в широких пределах.

Поскольку при поступлении в организм избытка йода уровень ТТГ повышается, то следовало бы ожидать не первоначального подавления, а активации функции щитовидной железы. Однако установлено, что йод ингибирует увеличение активности аденилатциклазы, подавляет синтез тиреопероксидазы, тормозит образование пероксида водорода в ответ на действие ТТГ, хотя связывание ТТГ с рецептором клеточной мембраны тироцитов не нарушается.

Уже отмечалось, что подавление функции щитовидной железы избытком йода носит временный характер и вскоре функция восстанавливается несмотря на продолжающееся поступление избыточных количеств йода в организм. Наступает адаптация или ускользание щитовидной железы из-под влияния йода. Одним из главных механизмов этой адаптации является снижение эффективности захвата и транспорта йода в тироцит. Поскольку полагают, что транспорт йода через базальную мембрану тироцита связан с функцией Na+/K+ АТФ-азы, то можно ожидать, что избыток йода может оказывать влияние на ее свойства.

Несмотря на существование механизмов адаптации щитовидной железы к недостаточному или избыточному поступлению йода для сохранения ее нормальной функции в организме должен поддерживаться йодный баланс. При нормальном уровне йода в почве и воде за сутки в организм человека с растительной пищей и в меньшей степени с водой может поступать до 500 мкг йода в форме йодида или йодата, которые превращаются в йодиды в желудке. Йодиды быстро всасываются из желудочно-кишечного тракта и распределяются во внеклеточной жидкости организма. Концентрация йодида во внеклеточных пространствах остается низкой, так как часть йодида быстро захватывается из внеклеточной жидкости щитовидной железой, а оставшийся — выводится из организма ночками. Скорость захвата йода щитовидной железой обратно пропорциональна скорости его выведения почками. Йод может экскретироваться слюнными и другими железами пищеварительного тракта, но затем снова реабсорбируется из кишечника в кровь. Около 1-2% йода эскретируется потовыми железами, а при усиленном потоотделении доля выделяемого с йотом йода может достигать 10%.

Из 500 мкг йода, всосавшегося из верхних отделов кишечника в кровь, около 115 мкг захватывается щитовидной железой и около 75 мкг йода используется в сутки на синтез ТГ, 40 мкг возвращается обратно во внеклеточную жидкость. Синтезированные Т 4 и Т 3 разрушаются в последующем в печени и других тканях, высвобождающийся при этом йод в количестве 60 мкг попадает в кровь и внеклеточную жидкость, а около 15 мкг йода, конъюгированного в печени с глюкуронидами или сульфатами, выводятся в составе желчи.

В общем объеме кровь — внеклеточная жидкость, составляющая у взрослого человека около 35% массы тела (или около 25 л), в которой растворено около 150 мкг йода. Иодид свободно фильтруется в клубочках и примерно на 70% пассивно реабсорбируется в канальцах. За сутки около 485 мкг йода выводится из организма с мочой и около 15 мкг — с фекалиями. Средняя концентрация йода в плазме крови поддерживается на уровне около 0,3 мкг/л.

При снижении поступления йода в организм уменьшается его количество в жидкостях тела, снижается выведение с мочой, а щитовидная железа может увеличить его поглощение на 80-90%. Щитовидная железа способна запасать йод в форме йодтиронинов и йодированных тирозинов в количествах, близких к 100-дневной потребности организма. За счет этих сберегающих йод механизмов и депонированного йода синтез ТГ в условиях дефицита поступления йода в организм может оставаться ненарушенным на период времени до двух месяцев. Более продолжительная йодная недостаточность в организме ведет к снижению синтеза ТГ несмотря на его максимальный захват железой из крови. Увеличение поступления в организм йода может ускорять синтез ТГ. Однако, если ежедневное потребление йода превысит 2000 мкг, накопление йода в щитовидном железе достигает уровня, когда ингибируются захват йода и биосинтез гормонов. Хроническая йодная интоксикация возникает, когда его ежедневное поступление в организм более чем в 20 раз превышает суточную потребность.

Поступающий в организм йодид выводится из него главным образом с мочой, поэтому его суммарное содержание в объеме суточной мочи является наиболее точным показателем поступления йода и может использоваться для оценки йодного баланса в целостном организме.

Таким образом, достаточное поступление экзогенного йода необходимо для синтеза ТГ в количествах, адекватных потребностям организма. При этом нормальная реализация эффектов ТГ зависит от эффективности их связывания с ядерными рецепторами клеток, в состав которых входит цинк. Следовательно, поступление в организм достаточного количества этого микроэлемента (15 мг/сут) также важно для проявления эффектов ТГ на уровне ядра клетки.

Образование в периферических тканях активных форм ТГ из тироксина происходит под действием дейодиназ, для проявления активности которых необходимо присутствие селена. Установлено, что поступление в организм взрослого человека селена в количествах 55-70 мкг в день является необходимым условием для образования в периферических тканях достаточного количества T v

Нервные механизмы регуляции функции щитовидной железы осуществляются через влияние нейромедиаторов СПС и ПСНС. СНС иннервирует своими постганглионарными волокнами сосуды железы и железистую ткань. Норадреналин повышает уровень цАМФ в тироцитах, усиливает поглощение ими йода, синтез и секрецию тиреоидных гормонов. Волокна ПСНС также подходят к фолликулам и сосудам щитовидной железы. Повышение тонуса ПСНС (или введение ацетилхолина) сопровождается увеличением уровня цГМФ в тироцитах и снижением секреции тиреоидных гормонов.

Под контролем ЦНС находится образование и секреция ТРГ мелкоклеточными нейронами гипоталамуса, а следовательно, секреция ТТГ и гормонов щитовидной железы.

Уровень гормонов щитовидной железы в клетках тканей, их превращение в активные формы и метаболиты регулируется системой дейодиназ — ферментов, активность которых зависит от присутствия в клетках селеноцистеина и поступления в организм селена. Имеется три типа дейодиназ (Д1, Д2, ДЗ), которые по-разному распределены в различных тканях организма и определяют пути превращения тироксина в активный Т 3 , или неактивный рТ 3 и другие метаболиты.

Эндокринная функция парафолликулярных К-клеток щитовидной железы

Эти клетки синтезируют и секретируют гормон кальцитонин.

Кальцитонип (тиреокальцитоиин) — пептид, состоящий из 32 аминокислотных остатков, содержание в крови составляет 5-28 пмоль/л, действует на клетки-мишени, стимулируя T-TMS-мембранные рецепторы и повышая в них уровень цАМФ и ИФЗ. Может синтезироваться в тимусе, легких, ЦНС и других органах. Роль внетиреоидного кальцитонина неизвестна.

Физиологическая роль кальцитонина — регуляция уровня кальция (Са 2+) и фосфатов (РО 3 4 -) в крови. Функция реализуется за счет нескольких механизмов:

• угнетения функциональной активности остеокластов и подавления резорбции костной ткани. Это снижает выведение ионов Са 2+ и РО 3 4 - из костной ткани в кровь;
• снижения реабсорбции ионов Са 2+ и РО 3 4 - из первичной мочи в почечных канальцах.

За счет этих эффектов повышение уровня кальцитонина ведет к понижению содержания ионов Са 2 и РО 3 4 - в крови.

Регуляции секреции кальцитонина осуществляется при непосредственном участии Са 2 в крови, концентрация которого в норме составляет 2,25-2,75 ммоль/л (9-11 мг%). Повышение уровня кальция в крови (гипсркальцисмия) вызывает активную секрецию кальцитонина. Понижение уровня кальция ведет к снижению секреции гормона. Стимулируют секрецию кальцитонина катехоламины, глюкагон, гастрин и холецистокинин.

Повышение уровня кальцитонина (в 50-5000 раз выше нормы) наблюдается при одной из форм рака щитовидной железы (медуллярной карциноме), развивающегося из парафоликкулярных клеток. При этом определение в крови высокого уровня кальцитонина является одним из маркеров этого заболевания.

Повышение уровня кальцитонина в крови, как и практически полное отсутствие кальцитонина после удаления щитовидной железы, может не сопровождаться нарушением обмена кальция и состояния костной системы. Эти клинические наблюдения свидетельствуют о том, что физиологическая роль кальцитонина в регуляции уровня кальция остается не до конца понятной.

Производятся в щитовидной железе (ЩЗ). Тироксин и трийодтиронин - это два основных гормона этого органа, в составе которых присутствует атом йода. Эти гормоны вырабатываются клетками фолликулярного эпителия.

Роль тиреоидных гормонов

Тироксин и трийодтиронин синтезируются на основе тирозина (альфа-аминокислота) и имеют огромное значение для нормального развития всего организма.

• Поддерживают работу дыхательного центра.
• С их участием производится контроль образования тепла организмом.
• Влияют на кислородный обмен и увеличивают потребность тканей в кислороде.
• Влияют на силу сердечных сокращений (ионотропный эффект).
• Регулируют частоту сокращений сердца (хронотропный эффект).
• За счет гормонов щитовидной железы увеличивается количество b-адренергических рецепторов в скелетных и сердечной мышцах, а также расположенных в жировой ткани и лимфоцитах.
• Активируют моторику всего желудочно-кишечного тракта.
• Под их влиянием происходит синтез различных структурных белков и дифференцировка тканей.
• Стимулируют развитие и рост всего организма.
• Стимулируют работу ЦНС и ускоряют мыслительные ассоциации.
• Регулируют глюкозу в крови и увеличивают захват и утилизацию ее клетками, тем самым активируют процесс гликолиза.
• Влияют на распад жировой ткани (липолиз) и задерживают ее формирование и отложение.

Нарушение секреции тиреоидных гормонов в человеческом организме может привести к задержке психического и физического развития.

Синтез гормонов ЩЗ

Основным белком ЩЗ является тиреоглобулин. Он служит в качестве матрицы для образования гормонов, вырабатываемых железой. Тироксин и трийодтиронин синтезируются на основе белка тиреоглобулина. Этот белок содержит в своем составе более 5 тыс. аминокислотных остатков и всего 18 из них йодированы. Тироксин синтезируется при участии только от 2 до 4 аминокислотных остатков. Кроме тиреоглобулина, для выработки гормонов ЩЗ принимает участие и холестерин. Таким образом, тироксин и трийодтиронин синтезируются на основе холестерина, как и стероидные гормоны. Щитовидной железой гормона T4 производится в 10 раз больше, чем T3.

Трийодтиронин гормон (T3) формируется в результате соединения молекул ди- и монойодтирозина, которые входят в состав белка тиреоглобулина.

Как гормоны ЩЗ поступают к тканям?

Гормоны ЩЗ связываются белками плазмы крови и в таком виде доставляются до тканей и органов. Существуют три основных белка крови, которые способны связывать гормоны T3 и T4:

1. ТСГ - тироксинсвязывающий глобулин.
2. ТСПА - тироксинсвязывающий преальбумин.
3. Альбумин.

На уровень тироксина и трийодтиронина влияют секреторная деятельность ЩЗ и связывающая способность сыворотки крови.

Контроль синтеза Т3 и Т4 осуществляется гормоном гипофиза В свою очередь, синтез ТТГ осуществляется под влиянием ТРГ (тиреотропин-рилизинг гормон).

Трийодтиронин свободный (fT3)

Процентное соотношение fT3 составляет всего лишь 0,25% от общего содержания Т3 в крови. Как мы уже выяснили, Т3 в крови находится гораздо меньше, чем Т4, но, несмотря на это, свободная его форма всего в два раза меньше свободной формы Т4.

Именно свободная форма гормонов ЩЗ обуславливает их биологическую активность. Трийодтиронин (гормон) намного активнее тироксина. Именно поэтому свободный уровень его характеризует общее метаболистическое действие тиреоидных гормонов.

Т4 биологически малоактивный. Но при необходимости он может под воздействием фермента селен-зависимой монодейодиназы преобразовываться в более активный Т3.

Гормон тироксин функции в организме выполняет такие же важные, как и трийодтиронин. А именно Т4 отвечает за выработку в печени витамина А, стимулирует белковые обменные процессы, влияет на липидный (жировой) метаболизм, регулирует уровень триглицеридов и плохого холестерина в крови, влияет на правильное формирование костной ткани, что особенно актуально в детском возрасте.

Как правильно ЩЗ?

Для того чтобы произвести исследование уровня гормонов ЩЗ, достаточно сдать на анализ кровь из вены. Это можно сделать в процедурном кабинете.

Чтобы исследование прошло наиболее достоверно и на его результаты не повлияли внешние факторы, за один месяц до сдачи крови на анализ необходимо исключить прием всех гормональных препаратов. Конечно, это должно быть согласовано с лечащим врачом. За 3-5 дней до сдачи рекомендуется исключить лекарственные средства, содержащие в составе йод.

Непосредственно перед забором крови пациент не должен проходить никаких рентгенологических исследований. Накануне сдачи крови не рекомендованы высокие физические нагрузки и стрессовые ситуации (спортивные соревнования, сдача экзаменов и т. д.). Перед тем как зайти в кабинет и сдать анализ, пациенту рекомендуется посидеть и отдохнуть в течение 15-30 минут.

Нормальные значения гормонов ЩЗ

Мы выяснили, какую роль в организме играют тироксин и трийодтиронин, синтезируются на основе каких компонентов, какие вещества отвечают за их связывание в сыворотке крови, как правильно сдать анализ на эти гормоны. Теперь рассмотрим их нормальные значения и при каких заболеваниях они могут повышаться или понижаться. Нормы этих гормонов приведены в таблице, расположенной ниже:

При каких заболеваниях повышается fT3?

Трийодтиронин свободный может увеличиваться при следующих заболеваниях:

• Гипертиреоз первичный или вторичный.
• Т3 токсикоз изолированный.
• Тиреоидит.
• Гипотиреоз Т4-резистентный.
• Хориокарцинома.
• Синдром резистентности к гормонам ЩЗ.
• Понижение концентрации тироксинсвязывающего глобулина.
• Хронические болезни печени.
• При гемодиализе.
• При нефротическом синдроме.
• После терапии препаратам радиоактивного йода.

В каких случаях происходит снижение fT3?

Понижение fT3 в крови может происходит в следующих ситуациях:

• Гипотиреоз первичный, вторичный или третичный.
• Нетиреоидная патология тяжелой формы, включая психические и соматические заболевания (инсульт, инфаркт и т. д.).
• Длительное голодание или диета с низким употреблением в пищу белка.
• В период восстановления после тяжелых патологий и операций.
• При первичной некомпенсированной надпочечной недостаточности.
• У женщин при регулярных тяжелых физических нагрузках.
• В (уровень fT3 в период беременности неуклонно снижается начиная с первого триместра и к концу третьего становится наиболее выраженным).
• При приеме следующих лекарственных препаратов: амиодарона, андрогенов, пропранолола, салицилатов, рентгеноконтрастных иодсодержащий средств.

Кроме того, возможны сезонные колебания fT3. Максимум приходится на временной промежуток с сентября по февраль, а минимум на летние месяцы.

Симптомы гипотиреоза

Гипотиреоз - это недостаточный синтез гормонов ЩЗ. В этом случае могут наблюдаться следующие симптомы:

• Вялость, быстрая утомляемость и сонливость.
• Появление избыточного веса, который не удается регулировать за счет физической нагрузки и диет.
• Постоянная депрессия.
• Может наблюдаться снижение температуры тела до 35,6 градуса.
• Зуд кожных покровов, их сухость и отечность.
• Выпадение волос и перхоть, которая не проходит даже после использования лечебных шампуней.
• Снижение (брадикардия).
• Пониженное артериальное давление.
• Снижение памяти и реакции.
• Регулярные запоры.
• У женщин может спровоцировать нарушение менструального цикла и бесплодие.

Симптомы гипертиреоза

Гипертиреоз - это избыток синтеза гормонов ЩЗ. При этом наблюдается следующая симптоматика:

• Повышенный аппетит и при этом снижение веса.
• Общая слабость, на фоне которой может наблюдаться вспышка возбуждения.
• Дряблость и сухость кожи.
• Учащенное сердцебиение и повышение артериального давления.
• Повышение температуры тела до 37,5 градуса.
• Нарушение менструального цикла у женщин и бесплодие.
• В тяжелых случаях заметное увеличение ЩЗ и пучеглазие.

Профилактика заболеваний ЩЗ

Щитовидная железа и ее гормоны выполняют важнейшие функции для организма, поэтому необходимо контролировать состояние этого органа. Это делается на ежегодных профилактических осмотрах. При необходимости врач даст направление на УЗИ и анализы гормонов ЩЗ.

Для предупреждения заболеваний ЩЗ и недостатка гормонов этого органа необходимо включать в свой рацион продукты с высоким содержанием йода. К ним относятся практически все морепродукты (тунец, камбала, лосось, креветки, фрукты (хурма, бананы, апельсины), овощи (лук, чеснок, щавель, баклажаны). Соблюдая простые рекомендации, можно надолго сохранить здоровье щитовидной железы и всего организма в целом.

Человеческий организм – разумный и достаточно сбалансированный механизм.

Среди всех известных науке инфекционных заболеваний, инфекционному мононуклеозу отводится особое место...

О заболевании, которое официальная медицина называет «стенокардией», миру известно уже достаточно давно.

Свинкой (научное название – эпидемический паротит) называют инфекционное заболевание...

Печеночная колика является типичным проявлением желчнокаменной болезни.

Отек головного мозга – это последствия чрезмерных нагрузок организма.

В мире не существует людей, которые ни разу не болели ОРВИ (острые респираторные вирусные заболевания)...

Здоровый организм человека способен усвоить столько солей, получаемых с водой и едой...

Бурсит коленного сустава является широко распространённым заболеванием среди спортсменов...

Синтез гормонов щитовидной железы

Как синтезируются гормоны щитовидной железы?

Многим известно, что гормоны щитовидной железы играют важнейшую роль в поддержании нормальной скорости метаболизма и внутреннего гомеостаза организма. Но не многие представляют себе, как и из чего синтезируются эти самые гормоны «щитовидки», как еще ее называют в народе.

Также большинство людей даже не задумываются что происходит дальше, когда гормоны были синтезированы в органе. Для самых любопытных я решила написать данную статью и подробно рассказать о механизме синтеза и секреции гормонов одной из самой известных эндокринной железе человека.

А в следующей статье я очень подробно опишу анатомическое и микроскопическое строение щитовидной железы, так что подписывайтесь на обновления блога, чтобы получать ценные статьи о щитовидной железе и здоровье.

Вы наверняка слышали, что для «щитовидки» нужен йод. Да, для того, чтобы гормоны синтезировались в достаточном количестве органу нужен такой минерал, как йод. Щитовидная железа является единственной железой у человека, которая способна кумулировать в себе огромное количество йода. Эта особенность связана с тем, что атом йода является основным компонентом молекулы гормона.

Но не торопитесь капать в молоко раствор йода, предназначенный для дезинфекции ран. Этот йод совершенно не годится для синтеза гормонов. Кроме того, в такое растворе йода очень-очень много и при попадании пары капель такого раствора в организм, произойдет блокада работы щитовидной железы, что может вызвать временное состояние гипотиреоза, т.е. снижения функции железы.

Теперь вы знаете, что много йода - это также нехорошо, как и его недостаток. Тогда какой же йод используется в синтезе? Только органический йод в составе продуктов питания или микродозы в составе препаратов йода, такой как калий йодид или йодомарин. Дозы измеряются в микрограммах, а отличие от антисептического раствора, где количество йода измеряется в граммах.

Стадии синтеза гормонов щитовидной железы

Весь процесс синтеза гормонов щитовидной железы представляется в виде последующих друг за другом биохимических процессов:

1. окисление йодидов (органификация йодида)
2. йодирование тирозина в молекуле тиреоглобулина
3. конденсация
4. перемещение тиреоглобулина в коллоид фолликула
5. протеолиз тиреоглобулина с образованием Т3 и Т4
6. диффузия Т3 и Т4 в кровь

Итак, когда атомы йода попадают в организм человека в виде йодидов, они перемещаются с током крови к клеткам щитовидной железы и моментально захватываются ими с помощью белка переносчика (Na-I насос).

Работа этого переносчика контролируется тиреотропным гормоном, а также общим содержанием йода в организме.

Этот переносчик имеет способность переносить не только йодиды, но радиоизотопы технеция. Это свойство используется в радоизотопном исследовании железы.

После этого с помощью белка пендрина йод перенаправляется через апикальную часть тиреоцита в коллоид. О подробном строении щитовидной железы читайте в этой статье. При недостаточности или генетическом дефекте этого белка-переносчика развивается врожденный синдром Пендрена, который сопровождается признаками гипотиреоза и нейросенсорной тугоухостью. Затем йодиды должны пройти процесс окисления (органификации). Это делается для связывания и удержания йода в железе. Этот процесс органификации происходит при участии перекиси водорода.

Гормон щитовидной железы - это белковая субстанция и основной аминокислотой является L-тирозин, которая входит в состав большой белковой молекулы - тиреоглобулина. Аминокислота L-тирозин имеет структуру фенольного кольца. Тиреоглобулин - это гликопротеид, который является белковым предшественником гормонов «щитовидки». Он синтезируется непосредственно в клетке щитовидной железы и постепенно перемещается к апикальной поверхности клетки, которая обращена в сторону коллоида. Концентрация тиреоглобулина к тиреоидной клетке составляет 75 % от всего содержащегося белка.

Далее в апикальной части тиреоидной клетки в коллоиде с помощью фермента селензависимой тиреоидной пероксидазы происходит йодирование тироксина в молекуле тиреоглобулина, т. е. присоединение атомов йода к остаткам аминокислоты тирозина, которые как бы торчат из большой молекулы тиреоглобулина. Сначала образуются моно- и дийодтирозины. Кстати, этот процесс идет в присутствии железа и при его дефиците могут быть сбои.

Именно к этому ферменту (тиреопероксидазе) вырабатываются антитела (атитела к ТПО) при аутоиммунном тиреоидите, блокируя его работу. Также замедление процесса йодирования тиреоглобулина может быть вызвано дефицитом селена.

Территория России считается селендефицитной, поэтому рекомендуется принимать селенсодержащие добавки для бесперебойной работы щитовидной железы.

Препараты для лечение диффузного токсического зоба - тиреостатики, также воздействую на данный фермент, вызывая его блокаду.

Далее происходит процесс конденсации, т. е. объединение молекул моно- и дийодтирозинов и формирование молекул тиронинов. Тоже при участии фермента тиреопероксидазы. Тиронин получается при присоединении к аминокислоте тирозину второго фенольного кольца. При этом образуются моно-, дийодтиронины, а также активные гормоны Т3 (трийодтиронин) и Т4 (тироксин). Доля последних составляет всего 30 % от всех других составляющих большой молекулы тиреоглобулина.

И вот такая огромная молекула тиреоглобулина отправляется на хранение в коллоид тиреоидного фолликула. Если произойдет так, что работа щитовидной железы будет заблокирована, то ее запасов Т4 и Т3 хватит на один месяц.

При необходимости и стимуляции щитовидной железы, псевдоподии (ворсинки) на апикальной поверхности клетки захватывают определенное количество тиреоглобулина и перемещается обратно в клетку ближе к базальной мембране, где он захватывается лизосомами клетки, а в лизосомах происходит процесс протеолиза, т. е. распада тиреоглобулина на составные части.

При этом образуются гормоны Т3 и Т4, а также моно- и дийодтиронины, которые распадаются на тирозин и йод, который потом используется повторно.

Что происходит с гормонами, когда они попадают в кровь?

Образовавшиеся Т3 и Т4 проходят сквозь клеточную мембрану и попадают в кровь, откуда разносятся по всем органам и тканям. Часть Т4 еще в клетке с помощью дейодиназы превращается в более активную форму Т3. Также Т3 образуется из Т4 уже в тканях, также с помощью фермента дейодиназы. Этот процесс пожет происходить во всех органах, но интенсивнее это происходит в печени и в почках.

При снижении ферментной функции или генетическом дефекте, процесс перехода Т4 в Т3 может быть замедлен и у человека при нормальных уровнях ТТГ и свТ4 может быть существенно снижен уровень свТ3. У некоторых людей это может проявляться симптомами гипотиреоза.

В процессе протеолиза тиреоглобулина в кровь попадают не только Т3 и Т4, а также тирозильные остатки, атомы йода и даже сам тиреоглобулин. Ранее в диагностике аутоиммунных заболеваний щитовидной железы применяли метод определения антител к тиреоглобулину (ат к ТГ), полагая, что его выход связан с разрушением тиреоидной ткани в связи с аутоиммунным процессом. Но как оказалось, что тиреоглобулин попадает в кровь и в норме, поэтому данное исследование упразднили.

После того, как Т4 и Т3 попали в кровь, большая их часть связывается с белками плазмы. Более 99,95 % Т4 и более 99,5 % Т3 находятся к крови в связанном состоянии. Таким образом, гормоны находятся как бы на сохранении, потому что в таком состоянии они неактивны. А активны только оставшиеся 0,05 % Т4 и 0,5 % Т3, которые циркулируют к органам в свободном виде.

Т4 (тироксин) связывается со следующими белками:

• с тироксинсвязывающим глобулином на 80 %
• с тироксинсвязывающим преальбумином на 15 %
• с альбумином плазмы на 5 %

Т3 (трийодтиронин или лиотиронин) связывается со следующими белками:

• с тироксинсвязывающим глобулином на 90 %
• с тироксинсвязывающим преальбумином на 5 %
• с альбумином плазмы на 5 %

Эти белки синтезируются в печени и их концентрация, а значит и связывающая активность напрямую зависит от функции печени. Продукция белков стимулируется эстрогенами и блокируется андрогенами, а также большими дозами глюкокортикоидами. Кроме этого имеются врожденные дефекты синтеза этих белков. Все эти факторы сказываются на концентрации общего уровня Т3 и Т4. Именно поэтому, чтобы получить информацию об истинной работе щитовидной железы, рекомендуется сдавать кровь на свободные фракции гормонов.

Поскольку Т4 - гормон с менее выраженным биологическим действием, чем Т3, то 80 % свободного тироксина метаболизируется, т.е. от молекулы тироксина отщепляется один атом йода. Этот процесс называется монодейодирования и происходит с участием селенозависимой монодейодиназы. В зависимости от того, в каком положении отщепится атом йода, может получится активный свободный Т3 (свТ3) и реверсивный Т3 (рТ3), который практически не имеет биологической активности. Указанный процесс не случайный, а регулируется рядом фактором, но в норме этот процесс протекает с одинаковой частотой.

На долю Т3 образованного из Т4 в периферических тканях, преимущественно в печени, приходится около 80 %, получается, что щитовидная железа выделяет всего 20 % свободного Т3. Именно поэтому при дефекте фермента монодейодиназы снижается уровень свободного Т3 в сыворотке крови и человек может ощущать признаки недостаточности тиреоидных гормонов.

Основное биологическое действие оказывает свободный Т3. Какие именно эффекты оказывают гормоны щитовидной железы, я расскажу уже в следующих статьях. А сегодня вы узнали, как происходит синтез гормонов «щитовидки» и дальнейшее их преобразование.

Гормоны щитовидной железы и их основные функции

gormonivnorme.ru

Функция щитовидной железы в организме. Синтез гормонов

Функция щитовидной железы в организме напрямую связана с процессом синтеза гормонов и настолько огромна, что трудно представить, как можно жить, если этот орган вдруг начинает болеть. А тем более - если его вынужденны удалить.

Чтобы понять роль щитовидки в эндокринной системе организма, необходимо знать, какие гормоны она синтезирует и на что они влияют.

В тканях щитовидной железы происходит непрерывный процесс синтеза гормонов. Именно они являются тем кнутом, с помощью которого осуществляет своё влияние на организм эта железа внутренней секреции.

Наличие и участие гормонов щитовидной железы в обменных процессах обеспечивают разнообразие функций этой железы.

Если щитовидная железа заболела - происходит сбой в синтезе гормонов и - соответственно, нарушаются многие её функции.

Какие гормоны выделяет щитовидная железа

Для нормального функционирования щитовидной железы необходимо наличие органически связанного йода. Железа умеет его запасать впрок - на десять дней в виде тироксина (Е4). Тироксин - в любой момент может перейти в активный трийодтиронин (T3) и наполнить наш организм энергией. Щитовидка выделяет два типа гормонов:

• тиреоидные гормоны щитовидной железы - это два йодированных гормона, которые принимают участие в основном обмене организма и называются трийодтиронин (T3) и тироксин (T4). За сутки щитовидная железа производит около 80-100 мкг тироксина (Т4) - это данные из Википедии.
• тиреокальцитонин - полипептидный гормон, не содержащий йода

Давайте посмотрим, что происходит в щитовидной железе, где и как синтезируются гормоны и что они регулируют.

Где происходит синтез тиреоидных гормонов Т3 и Т4

Давайте посмотрим, как выглядит щитовидная железа в разрезе:

Видите сферические фолликулы (на срезе они имеют вид круга)? Именно в этих тиреоидных фолликулярных А-клетках происходит синтез йодосодержащих гормонов трийодтиронина (T3) и тироксина (T4).

Фолликулярные клетки создают сферу, внутри которой находится коллоид, состоящий из белка тиреоглобулина. Этот белок является основой для синтеза трийодтиронина (T3) и тироксина (T4). Весь процесс синтеза регулируется гипофизом - тиреотропным гормоном (ТТГ). Клетки фолликул обращены ворсинками к коллоиду и проникают в него. Как только из гипофиза поступает команда на синтез тиреоидных гормонов - «завод» в фолликуле начинает работать.

Где происходит синтез тиреокальцитонина

Синтез пептидного гормона тиреокальцитонина происходит в С-клетках щитовидной железы.

С-клетки отличаются от А-клеток наличием большого количества митохондрий

Митохондрии - это заводы по синтезу белка. Именно в них и синтезируется полипептидный гормон кальцитонин.

Предлагаю для наглядности схематический рисунок, где отмечены места синтеза гормонов щитовидной железы (см. ниже).

Как видно на схеме С-клетки находятся рядом с фолликулярными А-клетками. Между ними циркулирует лимфа. Именно её загрязнённость может вызывать функциональные сбои.

Также необходимо учесть, что щитовидная железа и наши миндалины омываются общей лимфой. Любое воспаление одного органа отражается на функции другого. Особенно это касается непосредственного лечения миндалин антибиотиками (сосать таблетку) и разными орошающими спреями с сильнодействующим лекарством.

Норма концентрации гормонов щитовидной железы

Синтез гормонов эндокринной железы зависит от поступления в организм йода. Необходимо поступление 1 мг йода в виде йодидов на протяжении недели, что составляет суточную дозу 150-200 микрограммов йода для нормальной работы щитовидной железы.

Всасывание происходит в кишечнике. Йодиды попадают в кровь и, омывая фолликулы, поступают в щитовидную железу, где их включают в синтез гормонов. Происходит этот процесс под контролем гипофиза.

Предлагаю посмотреть нормальные показатели гормонов щитовидной железы в таблице:

Функция щитовидной железы в организме человека

1. Регуляция энергетического обмена

Именно эта железа внутренней секреции отвечает за наше состояние - энергетику и эмоции. В зависимости от избытка(гипертиреоз) или нехватки (гипотиреоз) гормонов щитовидной железы, у нас наблюдается гиперактивность или, наоборот, состояние «нестояния»: 1 мг тироксина провоцирует возрастание расхода энергии на 1000 ккал/сутки. Тироксин усиливает потребление глюкозы. Расщепляет в печени гликоген. Идёт выброс энергии.

Тиреоидные гормоны отвечают за теплоотдачу тела, терморегуляцию организма (переносимость жары или холода),

2. Регуляция жизненного тонуса и эмоциональной сферы

Гипертиреоз грозит нам истериками, гипотиреоз - депрессией. Если у вас часто наблюдаются истерика или склонность к депрессиям - обратитесь к эндокринологу. Более подробно отклонение функций щитовидной железы описано в статье Лечение щитовидной железы у женщин. Тироксин увеличивает потребление организмом адреналина и у вас пробуждается жизнь. При его нехватке - жизненный тонус снижается, наступает упадок сил и неверие в себя.

3. Регуляция жирового обмена

Основный источник энергии мы получаем от расщепления жиров. Как результат липолиза, освобождается большое количество АТФ, необходимое для получения энергии в организме. При нормальном уровне гормонов человек не толстеет и не худеет, у него вес в норме. Поэтому тироксин можно назвать гормоном стройности.

4. Регуляция роста и развития костной ткани, солевой обмен

Тиреокальцитонин отвечает за то, насколько усвоится организмом кальций. При нехватке тиреокальцитонина кальций не усваивается и развивается остеопороз. Кальций необходим для проведения нервных импульсов мышечными клетками. Прочность нашего скелета напрямую зависит от концентрации тиреокальцитонина. Он же отвечает за утилизацию и вывод «лишнего» кальция, что предотвращает отложение солей. Трийодтиронин участвует в регуляции синтеза гормона роста, который продуцирует гипофиз. Его нехватка отражается на росте, вплоть до его остановки.

5. Регуляция образования эритроцитов и работа сердечно-сосудистой системы

Гормоны описываемой железы усиливают синтез в костном мозге красных кровяных телец, что защищает наш организм от анемии. Также они участвуют в транспортировке необходимых питательных веществ к миокарду, снабжая его необходимыми аминокислотами, кальцием и глюкозой. Это защищает главную сердечную мышцу от преждевременного износа, вовремя обеспечивая её строительными и энергетическими материалами.

6. Регуляция баланса половых гормонов в организме

При нормальной функции щитовидки уровень половых гормонов у женщин находится в балансе. При повышенной (гипертиреоз) функции - увеличивается количество эстрогенов в организме, при пониженной (гипотиреоз) - увеличивается концентрация прогестерона.

Тиреоидные гормоны необходимы для нормального всасывания животного холестерина в кишечнике и синтез собственного холестерина в печени. Холестерин - главный материал для образования стероидных гормонов. Для синтеза половых гормонов необходимы стероиды. Отсюда вывод: при недостатке в организме Т3 и Т4 будет не хватать и материала для образования половых гормонов.

Любой дисбаланс половых гормонов приводит к развитию эндометриоза, мастопатии, фибромиом, нарушения менструального цикла вплоть до его прекращения, бесплодия, длительной послеродовой депрессии (нехватка йода в процессе вынашивания плода).

7. Регуляция работы мозга, интеллектуального развития

Гормоны тироксина и трийодтиронина необходимы для активной работы мозга. Крайний случай их нехватки - развитие кретинизма. Особенно это касается развития плода в утробе матери в период формирования нервной системы и головного мозга.

Немного полезного видео по теме:

Вот такая функция щитовидной железы в организме - контролировать и регулировать практически все системы органов. А для этого необходимо нормальное поступление йодосодержащих продуктов в наш организм для синтеза трёх главных гормонов щитовидной железы:

• тироксина
• трийодтиронина
• тиреокальцитонина

Как я поддерживаю свою щитовидную железу.

Лично я употребляю в пищу фитопрепараты: Гармонию, Динамику, Клинхелп (названия кликабельны, заказать можно в интернет-магазине), содержащие водоросли спирулину, экстракт фукуса, ламинарию, в которых йод находится в органической, натуральной, легко усвояемой форме.

Я чётко понимаю, что с возрастом, деятельность щитовидной железы начинает «затухать», а я не хочу толстеть, впадать в депрессию или истерику. Также я понимаю, что принимая синтетические гормоны, я буду ещё больше усугублять проблему производства собственных гормонов щитовидной железы.

Фитопрепараты с содержанием водорослей мягко оказывают питательную поддержку железе, обеспечивают нормальное функционирование и возобновление этого важного органа.

Надеюсь, эта слишком серьёзная и, возможно, не всегда лёгкая в восприятии статья, помогла вам разобраться, почему у вас бывают разные функциональные сбои в организме.

Желаю вам всегда быть в форме! Здоровья и взаимопонимания!

prozdorovechko.ru

Синтез и секреция, метаболизм тиреоидных гормонов

Фолликулярные клетки щитовидной железы синтезируют крупный белок-предшественник гормонов (тиреоглобулин), извлекают из крови и накапливают йодид и экспрессируют на своей поверхности рецепторы, которые связывают тиреотропный гормон (тиреотропин, ТТГ), стимулирующий рост и биосинтетические функции тиреоцитов.

Синтез и секреция тиреоидных гормонов

Синтез Т4 и Т3 в щитовидной железе проходит шесть основных этапов:

1. активный транспорт I- через базальную мембрану в клетку (захват);
2. окисление йодида и йодирование остатков тирозина в молекуле тиреоглобулина (органификация);
3. соединение двух остатков йодированного тирозина с образованием йодтиронинов Т3 и Т4 (конденсация);
4. протеолиз тиреоглобулина с выходом свободных йодтиронинов и йодтирозинов в кровь;
5. дейодирование йодтиронинов в тиреоцитах с повторным использованием свободного йодида;
6. внутриклеточное 5"-дейодирование Т4 с образованием Т3.

Для синтеза тиреоидных гормонов необходимо присутствие функционально активных молекул НЙС, тиреоглобулина и тиреоидной пероксидазы (ТПО).

ТиреоглобулинТиреоглобулин представляет собой крупный гликопротеин, состоящий из двух субъединиц, каждая из которых насчитывает 5496 аминокислотных остатков. В молекуле тиреоглобулина содержится примерно 140 остатков тирозина, но только четыре из них расположены таким образом, что могут превращаться в гормоны. Содержание йода в тиреоглобулине колеблется от 0,1 до 1% по весу. В тиреоглобулине, содержащем 0,5% йода, присутствуют три молекулы Т4 и одна молекула Т3.Ген тиреоглобулина, расположенный на длинном плече хромосомы 8, состоит примерно из 8500 нуклеотидов и кодирует мономерный белок-предшественник, в который входит и сигнальный пептид из 19 аминокислот. Экспрессия гена тиреоглобулина регулируется ТТГ. После трансляции тиреоглобулиновой мРНК в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме (ШЭР) образовавшийся белок поступает в аппарат Гольджи, где подвергается гликозилированию, и его димеры упаковываются в экзоцитозные пузырьки. Затем эти пузырьки сливаются с апикальной мембраной клетки, и тиреоглобулин выделяется в просвет фолликула. На границе апикальной мембраны и коллоида происходит йодирование остатков тирозина в молекуле тиреоглобулина.

Тиреоидная пероксидазаТПО, связанный с мембраной гликопротеин (молекулярная масса 102 кДа), содержащий группу гемма, катализирует как окисление йодида, так и ковалентное связывание йода с тирозильными остатками тиреоглобулина. ТТГ усиливает экспрессию гена ТПО. Синтезированная ТПО проходит по цистернам ШЭР, включается в экзоцитозные пузырьки (в аппарате Гольджи) и переносится к апикальной мембране клетки. Здесь, на границе с коллоидом, ТПО катализирует йодирование тирозильных остатков тиреоглобулина и их конденсацию.

Транспорт йодидаТранспорт йодида (Г) через базальную мембрану тиреоцитов осуществляется НЙС. Связанный с мембраной НЙС, снабжаемый энергией ионных градиентов (создаваемых Na+, К+ -АТФазой), обеспечивает концентрацию свободного йодида в щитовидной железе человека, в 30-40 раз превышающую его концентрацию в плазме. В физиологических условиях НЙС активируется ТТГ, а в патологических (при болезни Грейвса) - антителами, стимулирующими рецептор ТТГ. НЙС синтезируется также в слюнных, желудочных и молочных железах. Поэтому они также обладают способностью концентрировать йодид. Однако его накоплению в этих железах препятствует отсутствие органификации; ТТГ не стимулирует активность НЙС в них. Большие количества йодида подавляют как активность НЙС, так и экспрессию его гена (механизм ауторегуляции метаболизма йода). Перхлорат также снижает активность НЙС, и поэтому может применяться при гипертиреозе. НЙС транспортирует в тиреоциты не только йодид, но и пертехнетат (TcO4-). Радиоактивный изотоп технеция в виде Tc99mO4- используют для сканирования щитовидной железы и оценки ее поглощающей активности.На апикальной мембране тиреоцитов локализуется второй белковый транспортер йодида - пендрин, который переносит йодид в коллоид, где происходит синтез тиреоидных гормонов. Мутации гена пендрина, нарушающие функцию этого белка, обусловливают синдром зоба с врожденной глухотой (синдром Пендреда).

Йодирование тиреоглобулинаНа границе тиреоцитов с коллоидом йодид быстро окисляется перекисью водорода; эта реакция катализируется ТПО. В результате образуется активная форма йодида, которая присоединяется к тирозильным остаткам тиреоглобулина. Необходимая для этой реакции перекись водорода образуется, по всей вероятности, под действием НАДФ-оксидазы в присутствии ионов кальция. Этот процесс также стимулируется ТТГ. ТПО способна катализировать йодирование тирозильных остатков и в других белках (например, в альбумине и фрагментах тиреоглобулина), но активные гормоны в этих белках не образуются.

Конденсация йодтирозильных остатков тиреоглобулинаТПО катализирует и объединение йодтирозильных остатков тиреоглобулина. Предполагается, что в ходе этого внутримолекулярного процесса происходит окисление двух йодированных остатков тирозина, близость которых друг к другу обеспечивается третичной и четвертичной структурой тиреоглобулина. Затем йодтирозины образуют промежуточный хиноловый эфир, расщепление которого приводит к появлению йодтиронинов. При конденсации двух остатков дийодтирозина (ДИТ) в молекуле тиреоглобулина образуется Т4, а при конденсации ДИТ с остатком монойодтирозина (МИТ) - Т3.Производные тиомочевины - пропилтиоурацил (ПТУ), тиамазол и карбимазол - являются конкурентными ингибиторами ТПО. Из-за своей способности блокировать синтез тиреоидных гормонов эти средства используются при лечении гипертиреоза.

Протеолиз тиреоглобулина и секреция тиреоидных гормоновПузырьки, образующиеся на апикальной мембране тиреоцитов, поглощают тиреоглобулин и путем пиноцитоза проникают в клетки. С ними сливаются лизосомы, содержащие протео-литические ферменты. Протеолиз тиреоглобулина приводит к освобождению Т4 и Т3, равно как и неактивных йодированных тирозинов, пептидов и отдельных аминокислот. Биологические активные Т4 и Т3 выделяются в кровь; ДИТ и МИТ дейо-дируются, и их йодид сохраняется в железе. ТТГ стимулирует, а избыток йодида и литий ингибируют секрецию тиреоидных гормонов. В норме из тиреоцитов в кровь выделяется и небольшое количество тиреоглобулина. При ряде заболеваний щитовидной железы (тиреоидите, узловом зобе и болезни Грейвса) его концентрация в сыворотке значительно возрастает.

Дейодирование в тиреоцитахМИТ и ДИТ, образующиеся в процессе синтеза тиреоидных гормонов и протеолиза тиреоглобулина, подвергаются действию внутритиреоидной дейодиназы (НАДФ-зависимого флавопротеина). Этот фермент присутствует в митохондриях и микросомах и катализирует дейодирование только МИТ и ДИТ, но не Т4 или Т3. Основная часть освобождающегося йодида повторно используется в синтезе тиреоидных гормонов, но небольшие его количества все же просачиваются из тиреоцитов в кровь.В щитовидной железе присутствует также 5"-дейодиназа, которая превращает Т4 в Т3. При недостаточности йодида и гипертиреозе этот фермент активируется, что приводит к увеличению количества секретируемого Т3 и тем самым к усилению метаболических эффектов тиреоидных гормонов.

Нарушения синтеза и секреции тиреоидных гормонов

Дефицит йода в диете и наследственные дефектыПричиной недостаточной продукции тиреоидных гормонов может быть как дефицит йода в диете, так и дефекты генов, кодирующих белки, которые участвуют в биосинтезе Т4 и Т3 (дисгормоногенез). При малом содержании йода и общем снижении продукции тиреоидных гормонов увеличивается отношение МИТ/ДИТ в тиреоглобулине и возрастает доля секретируемого железой Т3. Гипоталамо-гипофизарная система реагирует на дефицит тиреоидных гормонов повышенной секрецией ТТГ. Это приводит к увеличению размеров щитовидной железы (зобу), что может компенсировать дефицит гормонов. Однако если такая компенсация недостаточна, то развивается гипотиреоз. У новорожденных и маленьких детей дефицит тиреоидных гормонов может приводить к необратимым нарушениям нервной и других систем (кретинизм). Конкретные наследственные дефекты синтеза Т4 и Т3 подробнее рассматриваются в разделе, посвященном нетоксическому зобу.

Влияние избытка йода на биосинтез тиреоидных гормоновХотя йодид необходим для образования тиреоидных гормонов, его избыток угнетает три основных этапа их продукции: захват йодида, йодирование тиреоглобулина (эффект Вольфа-Чайкова) и секрецию. Однако нормальная щитовидная железа через 10-14 суток «ускользает» из-под ингибиторных влияний избытка йодида. Ауторегуляторные эффекты йодида предохраняют функцию щитовидной железы от последствий кратковременных колебаний потребления йода.

{module директ4}

Влияние избытка йодида имеет важное клиническое значение, так как может лежать в основе индуцированных йодом нарушений функции щитовидной железы, а также позволяет использовать йодид для лечения ряда нарушений ее функции. При аутоиммунном тиреоидите или некоторых формах наследственного дисгормоногенеза щитовидная железа теряет способность «ускользать» из-под ингибирующего действия йодида, и избыток последнего может вызывать гипотиреоз. И наоборот, у некоторых больных с многоузловым зобом, латентной болезнью Грейвса, а иногда и в отсутствие исходных нарушений функции щитовидной железы, нагрузка йодидом может вызывать гипертиреоз (феномен йод-Базедов).

Транспорт тиреоидных гормонов

Оба гормона циркулируют в крови в связанном с белками плазмы виде. Несвязанными, или свободными, остаются только,0,04% Т4 и 0,4% Т3, и именно эти их количества могут проникать в клетки-мишени. Тремя главными транспортными белками для этих гормонов являются: тироксин-связывающий глобулин (ТСГ), транстиретин (ранее называвшийся тироксин-связывающим преальбумином - ТСПА) и альбумин. Связывание с белками плазмы обеспечивает доставку плохо растворимых в воде йодтиронинов к тканям, их равномерное распределение по тканям-мишеням, а также их высокий уровень в крови со стабильным 7-суточным t1/2 в плазме.

Тироксин-связывающий глобулинТСГ синтезируется в печени и представляет собой гликопротеин семейства серпинов (ингибиторов сериновых протеаз). Он состоит из одной полипептидной цепи (54 кДа), к которой прикреплены четыре углеводные цепи, в норме содержащие примерно 10 остатков сиаловой кислоты. Каждая молекула ТСГ содержит один сайт связывания Т4 или Т3. Концентрация ТСГ в сыворотке составляет 15-30 мкг/мл (280-560 нмоль/л). Этот белок обладает высоким сродством к Т4 и Т3 и связывает около 70% присутствующих в крови тиреоидных гормонов.Связывание тиреоидных гормонов с ТСГ нарушается при врожденных дефектах его синтеза, при некоторых физиологических и патологических состояниях, а также под влиянием ряда лекарственных средств. Недостаточность ТСГ встречается с частотой 1:5000, причем для некоторых этнических и расовых групп характерны специфические варианты этой патологии. Наследуясь как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак, недостаточность ТСГ поэтому гораздо чаще наблюдается у лиц мужского пола. Несмотря на низкие уровни общих Т4 и Т3, содержание свободных тиреоидных гормонов остается нормальным, что и определяет эутиреоидное состояние носителей данного дефекта. Врожденная недостаточность ТСГ часто ассоциируется с врожденной недостаточностью кортикостероид-связывающего глобулина. В редких случаях врожденного избытка ТСГ общий уровень тиреоидных гормонов в крови повышен, но концентрации свободных Т4 и Т3 опять-таки остаются нормальными, а состояние носителей дефекта - эутиреоидным. Беременность, эстроген-секретирующие опухоли и эстрогенная терапия сопровождаются повышением содержания сиаловой кислоты в молекуле ТСГ, что замедляет его метаболический клиренс и обусловливает повышенный уровень в сыворотке. При большинстве системных заболеваний уровень ТСГ снижается; расщепление лейкоцитарными протеазами уменьшает и сродство этого белка к тиреоидным гормонам. И то и другое приводит к снижению общей концентрации тиреоидных гормонов при тяжелых заболеваниях. Одни вещества (андрогены, глюкокортикоиды, даназол, L-аспарагиназа) снижают концентрацию ТСГ в плазме, тогда как другие (эстрогены, 5-фторурацил) повышают ее. Некоторые из них [салицилаты, высокие дозы фенитоина, фенилбу-тазон и фуросемид (при внутривенном введении)], взаимодействуя с ТСГ, вытесняют Т4 и Т3 из связи с этим белком. В таких условиях гипоталамо-гипофизарная система сохраняет концентрацию свободных гормонов в нормальных пределах за счет снижения их общего содержания в сыворотке. Повышение уровня свободных жирных кислот под влиянием гепарина (стимулирующего липопротеинлипазу) также приводит к вытеснению тиреоидных гормонов из связи с ТСГ. In vivo это может снижать общий уровень тиреоидных гормонов в крови, но in vitro (например, при отборе крови через заполненную гепарином канюлю) содержание свободных Т4 и Т3 повышается.

Транстиретин (тироксин-связывающий преальбумин)Транстиретин, глобулярный полипептид с молекулярной массой 55 кДа, состоит из четырех одинаковых субъединиц, каждая из которых насчитывает 127 аминокислотных остатков. Он связывает 10% присутствующего в крови Т4. Его сродство к Т4 на порядок выше, чем к Т3. Комплексы тиреоидных гормонов с транстиретином быстро диссоциируют, и поэтому транстиретин служит источником легко доступного Т4. Иногда имеет место наследственное повышение сродства этого белка к Т4. В таких случаях уровень общего Т4 повышен, но концентрация свободного Т4 остается нормальной. Эутиреоидная гипертироксинемия наблюдается также при эктопической продукции транстиретина у больных с опухолями поджелудочной железы и печени.

АльбуминАльбумин связывает Т4 и Т3 с меньшим сродством, чем ТСГ или транстиретин, но в силу его высокой концентрации в плазме с ним связано целых 15% тиреоидных гормонов, присутствующих в крови. Быстрая диссоциация комплексов Т4 и Т3 с альбумином делает этот белок основным источником свободных гормонов для тканей. Гипоальбуминемия, характерная для нефроза или цирроза печени, сопровождается снижением уровня общих Т4 и Т3, но содержание свободных гормонов остается нормальным.

При семейной дисальбуминемической гипертироксинемии (аутосомно-доминантном дефекте) 25% альбумина обладают повышенным сродством к Т4. Это приводит к повышению уровня общего Т4 в сыворотке при сохранении нормальной концентрации свободного гормона и эутиреоза. Сродство альбумина к Т3 в большинстве таких случаев не меняется. Варианты альбумина не связывают аналоги тироксина, используемые во многих иммунологических системах определения свободного Т4 (свТ4); поэтому при обследовании носителей соответствующих дефектов можно получить ложно завышенные показатели уровня свободного гормона.

Метаболизм тиреоидных гормонов

В норме щитовидная железа секретирует в сутки примерно 100 нмоль Т4 и всего 5 нмоль Т3; суточная секреция биологически неактивного реверсивного Т3 (рТ3) составляет менее 5 нмоль. Основное количество Т3, присутствующего в плазме, образуется в результате 5"-монодейодирова-ния наружного кольца Т4 в периферических тканях, главным образом в печени, почках и скелетных мышцах. Поскольку Т3 обладает более высоким сродством к ядерным рецепторам тиреоидных гормонов, чем Т4, 5"-монодейодирова-ние последнего приводит к образованию гормона с большей метаболической активностью. С другой стороны, 5-дейодирование внутреннего кольца Т4 приводит к образованию 3,3",5"-трийодтиронина, или рТ3, лишенного метаболической активности.Три дейодиназы, катализирующие эти реакции, различаются по своей локализации в тканях, субстратной специфичности и активности в физиологических и патологических условиях. Наибольшие количества 5"-дейодиназы 1-го типа обнаруживаются в печени и почках, а несколько меньшие - в щитовидной железе, скелетных и сердечной мышцах и других тканях. Фермент содержит селеноцистеиновую группу, которая, вероятно, и является его активным центром. Именно 5"-дейодиназа 1-го типа образует основное количество Т3 в плазме. Активность этого фермента возрастает при гипертиреозе и снижается при гипотиреозе. Производное тиомочевины ПТУ (но не тиамазол), а также антиаритмическии препарат амиодарон и йодированные рентгеноконтрастные вещества (например, натриевая соль иоподовой кислоты) ингибируют 5"-дейодиназу 1-го типа. Превращение Т4 в Т3 снижается и при недостаточности селена в диете.Фермент 5"-дейодиназа 2-го типа экспрессируется преимущественно в головном мозге и гипофизе и обеспечивает постоянство внутриклеточного содержания Т3 в ЦНС. Фермент обладает высокой чувствительностью к уровню Т4 в плазме, и снижение этого уровня сопровождается быстрым возрастанием концентрации 5"-дейодиназы 2-го типа в головном мозге и гипофизе, что поддерживает концентрацию и действие Т3 в нейронах. И наоборот, при повышении уровня Т4 в плазме содержание 5"-дейодиназы 2-го типа снижается, и клетки мозга оказываются до некоторой степени защищенными от эффектов Т3. Таким образом, гипоталамус и гипофиз реагируют на колебания уровня Т4 в плазме изменением активности 5"-дейодиназы 2-го типа. На активность этого фермента в мозге и гипофизе влияет также рТ3. Альфа-адренергические соединения стимулируют 5"-дейодиназу 2-го типа в бурой жировой ткани, но физиологическое значение этого эффекта остается неясным. В хориальных мембранах плаценты и глиальных клетках ЦНС присутствует 5-дейодиназа 3-го типа, превращающая Т4 в рТ3, а Т3 - в 3,3"-дийодтиронин (Т2). Уровень дейодиназы 3-го типа возрастает при гипертиреозе и снижается при гипотиреозе, что предохраняет плод и головной мозг от избытка Т4.В целом, дейодиназы выполняют троякую физиологическую функцию. Во-первых, они обеспечивают возможность местной тканевой и внутриклеточной модуляции действия тиреоидных гормонов. Во-вторых, они способствуют адаптации организма к меняющимся условиям существования, например к дефициту йода или хроническим заболеваниям. В-третьих, они регулируют действие тиреоидных гормонов на ранних стадиях развития многих позвоночных - от амфибий до человека.

Дейодированию подвергается около 80% Т4:35% превращается в Т3 и 45% - в рТ3. Остальная его часть инактивируется, соединяясь с глюкуроновой кислотой в печени и выделяясь с желчью, а также (в меньшей степени) путем соединения с серной кислотой в печени или почках. Другие метаболические реакции включают дезаминирование аланиновой боковой цепи (в результате чего образуются производные тироуксусной кислоты с низкой биологической активностью), декарбоксилирование или расщепление эфирной связи с образованием неактивных соединений.

www.sweli.ru

Развитию гипотиреоза у взрослых может предшествовать увеличение размеров щитовидной железы- зоб

Простое увеличение щитовидной железы - это «попыт­ка» организма компенсировать сниженное образова­ние тиреоидных гормонов и является следствием повышения уровня тиреотропина. Нарушение любого из этапов синтеза гормонов, связанных с недостатком иодидов, нарушением их транспорта, йодирования тирозинов, нарушениями реакции конденсации, не­достаточностью дейодиназы, дефектами в структуре транспортных белков может вызывать развитие простого зоба у взрослых людей. Простой зоб можно лечить экзогенными тиреоидными гормонами. При специ­фических формах зоба рекомендуют увеличение или ограничение потребления йода.

Любое из приведенных выше нарушений синтеза или транспорта гормонов приводит к дефициту свободных Т3 или Т4, и обусловливает появление клинического состояния, известного как гипотиреоз. Однако гипотиреоз не всегда связан только с недоста­точностью функций щитовидной железы. Он может развиться и при нарушениях функций гипофиза или гипо­таламуса. При гипотиреозе снижаются основной об­мен, а также скорость других процессов, зависящих от тиреоидных гормонов (см табл. 11.10).

Гипотиреоз у плода и новорожденного приводит к нарушению роста и развития.

Проявления недостаточности гормонов щитовидной железы зависят от возраста, в котором возникает гипоти­реоз. Наиболее неблагоприятным для дальнейшего развития ребенка является гипотиреоз, развивающийся у плода или сразу после рождения. Гипотиреоз у плодов или новорожденных приводит к кретинизму, который характеризуется множествен­ными врожденными нарушениями и тяжелой не­обратимой задержкой умственного развития.

При возникно­вении гипотиреоза у детей старшего возраста на­блюдается отставание в росте без задержки умствен­ного развития. Различные формы гипотиреоза лечат заместительным введением тиреоидных гормонов.

Увеличение размеров щитовидной железы может быть признаком гиперфункции

Гипертиреоз, или тиреотоксикоз это состояние, обусловленное из­быточным образованием гормонов щитовидной железы. Среди множества форм этой патологии, наиболее известной является диффузный токсический зоб (болезнь Грейвса, Базедова болезнь) аутоиммунное заболевание, связанное с образованием тиреоид-стимулирующего иммуноглобулина (IgG), действующего подобно ТТГ и активи­рующего рецептор тиреотропина.

При болезни Грейвса наблюдается диффузное разрастание щитовид­ной железы и избыточная неконтролируемая про­дукция Т3 и Т4. Проявления гипертиреоза включают многосистемные сдвиги. Одним из признаком болезни Грейва является экзофтальм – выпячивание глазных яблок, связанное с набуханием мышц. Лечение гипертиреоза, или болезни Грейвса, состоит в подавлении образования гормонов, что достигается примене­нием антитиреоидных средств, блокированием функции железы радиоактивным изотопом йода (та­ким, как 1311) или комбинацией этих двух приемов. Иногда производят хирургическое удаление железы.

Увеличение размеров щитовидной железы может быть следствием применения антитиреоидных средств.

Большинство лекарственных препаратов, тормозящих функцию щитовидной железы оказывают влияние на механизм йодного насоса по конкурентному принципу или блокируют органификацию йода. Многие моновалентные анионы конкурирует с йодидами за активный транспорт в щитовидную железу и тем самым ингибируют поступление йода в железу. Этот ингибирующий эффект может снизить введением дополнительного количества иодидов. К таким анионам относятся хлорат, пертехнетат, периодат, дииодат, нитрат и перхлорат..

Длительное применение антитиреоидных препаратов приводит к увеличению размеров щитовидной железы. Некоторые овощи содержат вещества, обладающие ингибирующим действием на функции щитовидной железы. Описаны «капустные» зобы у вегетарианцев. Из капусты и брюквы выделены предшественники (прогоитрины) и факторы, превращающие эти предшественники в активные вещества (гоитрины) , тормозящие образование гормонов щитовидной железы.

Ат к рецепторам ттг расшифровка

Биосинтез тироксина и трийодтиронина происходит в 4 этапа.

1. этап - включение йода в щитовидную железу. Йод в виде органических и неорганических соединений поступает с пищей и водой в желудочно-кишечный тракт и всасывается в кишечнике в форме йодидов. Йодиды с кровью доставляются к щитовидной железе, которая благодаря действию системы активного транспортанта Na + -K + -АТФ-азы в базальной мембране тиреоцитов захватывает йодиды со скоростью 2 мкг в час и концентрирует их.

2 этап - окисление йодида в молекулярный йод I + . Этот этап происходит с помощью фермента пероксидазы и перекиси водорода (Н 2 О 2) в качестве акцептора электронов. Пероксидаза непосредственно связана с мембраной тиреоцита.

3 этап- органификация йода. Молекулярная форма йода высокоактивна. I + быстро связывается с молекулой аминокислоты тирозина, содержащейся в тиреоглобулине. При связывании йода с одной молекулой тирозина образуется монойодтирозин, с двумя молекулами - дийодтирозин.

4 этап - окислительная конденсация. Под влиянием окислительных ферментов из двух молекул дийодтирозина образуется тироксин (тетрайодтиронин), из монойодтирозина и дийодтирозина - трийодтиронин. Биологически активными являются лишь L-формы (L-изомеры) гормонов щитовидной железы. Процесс образования Т 4 и Т 3 происходит в тиреоците на молекуле тиреоглобулина, затем T 4 и Тз перемещаются в просвет фолликула, где и накапливаются. Количество тиреоидных гормонов, депонированных в щитовидной железе, таково, что их хватит для поддержания состояния эутиреоза более месяца.

Высвобождение и поступление гормонов в кровь происходит под влиянием тиреотропного гормона. При снижении уровня тиреоидных гормонов в крови увеличивается выделение аденогипофизом тиреотропина. Последний связывается с рецепторами щитовидной железы, активирует аденилциклазу, в результате чего увеличивается количество цАМФ, активируется транспорт тиреоглобулина (с содержащимися в нем Т 3 и Т 4) из просвета фолликула к лизосомам тиреоцита, где под влиянием протеолитических ферментов осуществляется протеолиз тиреоглобулина с выделением Т 3 и Т 4 , диффундирующих из тиреоцита в кровь. Поступившие в кровь Т 3 и Т 4 связываются с белками, осуществляющими транспортную функцию. Тироксинсвязывающий глобулин связывает и транспортирует 75% тироксина и 85% трийодтиронина, причем тироксин связывается более прочно. Кроме того, гормоны связываются и с тироксинсвязывающим преальбумином (он связывает 15% Т 3 и менее 5% Т 4). И, наконец, около 10% и Т 4 и 10% и Т 3 связаны с альбумином.

Таким образом, в свободном виде в крови циркулируют лишь 0.03% и Т 4 и 0.3% и Т 3 . Именно свободная фракция гормонов обусловливает присущие им физиологическиеэффекты.

Физиологические эффекты тиреоидных гормонов представлены в табл. 52.

Регуляция функции щитовидной железы

Функция щитовидной железы регулируется гипоталамо-гипофизарной системой по механизму обратной связи.

Гипоталамо-гипофизарная регуляция. В гипоталамусе секретируется гормон тиреолиберин, под влиянием которого стимулируется продукция аденогипофизом тиреотропина. Тиреотропин взаимодействует с рецепторами на поверхности мембраны тиреоцитов и стимулирует выработкуими тиреоидных гормонов. Секрецию тиреолиберина тормозит гормон гипоталамуса соматостатин, который угнетает также продукцию тиреотропина.

Табл. 52. Физиологические эффекты тиреоидных гормонов

Механизм обратной связи является основополагающим в деятельности эндокринных желез. Применительно к щитовидной железе он заключается в том, что уровень тиреоидных гормонов в крови регулирует продукцию тиреолиберина и тиреотропина, который, в свою очередь, влияет на синтез тиреоидных гормонов. При снижении в крови уровня тиреоидных гормонов усиливается продукция тиреолиберина и тиреотропина, что повышает секрецию тиреоидных гормонов и поступление их в кровь. При повышении уровня тиреоидных гормонов в крови тормозится секреция тиреолиберина и тиреотропина и, соответственно, тиреоидных гормонов.

ДИФФУЗНЫЙ ТОКСИЧЕСКИЙ ЗОБ

Диффузный токсический зоб - аутоиммунное заболевание щитовидной железы, развивающееся у генетически предрасположенных к нему лиц, характеризующееся диффузным увеличением и гиперфункцией щитовидной железы, а также токсическими изменениями органов и систем вследствие гиперпродукции тиреоидных гормонов (тиреотоксикоз).

Зоб чаще всего развивается в возрасте 20-50 лет, болеют преимущественно женщины (в 5-7 раз чаще, чем мужчины).

Этиология и патогенез

В настоящее время диффузный токсический зоб рассматривается как наследственное аутоиммунное заболевание, которое передается многофакторным (полигенным) путем. Доказательствами роли генетического фактора в развитии ДТЗ являются:

Наличие семейных случаев заболевания;

Наличие довольно часто у больных ДТЗ и их ближайших родственников определенных антигенов HLA-системы и антитиреоидных антител;

Высокий риск развития ДТЗ (60%) у второго монозиготного близнеца, если один из них болен этим заболеванием.

ДТЗ часто сочетается с носительством антигенов HLA-В 8 , DR 3 , DW 3 . Наличие HLA- В 8 повышает риск развития ДТЗ в 2.6 раза, а HLA- DW 3 и HLA- DR 3 в 3.9 и 5.9 раз соответственно.

Факторами, провоцирующими развитие ДТЗ, являются психические травмы, инфекционно-воспалительные заболевания, черепно-мозговая травма, заболевания носоглотки.

Основные патогенетические факторы ДТЗ

1. Врожденный дефицит Т-супрессорной функции лимфоцитов, способствующий развитию аутоиммунных реакций по отношению к антигенам щитовидной железы.

2. Экспрессия на поверхности тиреоцитов (клеток фолликулярного эпителия щитовидной железы) HLA- DR -антигенов. Индукция этой экспрессии происходит под влиянием γ-интерферона и интерлейкинов, вырабатываемых лейкоцитами. После экспрессии HLA- DR -антигенов тиреоциты становятся антиген-представляющими клетками, которые начинают распознаваться Т-лимфоцитами как чужие.

3. Появление (согласно теории Вольпе) в условиях дефицита Т-супрессорной функции лимфоцитов форбидных («запрещенных») клонов Т-лимфоцитов, которые ведут себя как Т-лимфоциты-хелперы и способствуют синтезу антител к компонентам щитовидной железы. В настоящее время установлено, что это антитела к рецепторам тиреотропного гормона на поверхности тиреоцитов. Известно, что популяция этих антител гетерогенна и представляет собой смесь антител к рецепторам тиреотропина, являющихся агонистами, антагонистами и неагонистами этих рецепторов (Drexhage, 1996). В этой группе наибольшее патологическое значение при ДТЗ имеют два вида антител - длительно действующий тиреостимулятор (LATS-фактор) и иммуноглобулины, стимулирующие рост щитовидной железы - рост стимулирующие иммуноглобулины (РСИ). LAST-фактор - длительно действующий тиреостимулятор является иммуноглобулином класса 0 с молекулярной массой 150,000 Д. Он вступает во взаимодействие с рецепторами тиреотропина и стимулирует функцию щитовидной железы. При этом резко увеличивается продукция гормонов щитовидной железы Т 3 и Т 4 , что и обусловливает развитие клиники токсического зоба (тиреотоксикоза).

Иммуноглобулины, стимулирующие рост щитовидной железы, взаимодействуют с рецептором, отличным от рецептора к тирсотропину, а именно с рецептором к инсулиноподобному фактору роста I типа или к соматомедину С, что приводит к диффузному увеличению щитовидной железы. Кроме вышеуказанных антител, при ДТЗ часто выявляются антитела к другим тиреоидным антигенам (к тиреоглобулину, второму коллоидному антигену, микросомальной фракции, нуклеарному компоненту).

4. Повышение чувствительности сердечно-сосудистой системы к воздействию катехоламинов под влиянием избытка тиреоидных гормонов. Это приводит к тахикардии, повышению АД и другим изменениям со стороны сердечно-сосудистой системы. Абсолютная концентрация катехоламинов в крови при ДТЗ не возрастает (В. И. Кандрор, 1996).

5. Повышение конверсии тироксина в трийодтиронин на периферии. Это усугубляет клинику тиреотоксикоза, так как трийодтиронин обладает большей биологической активностью, чем тироксин.

6. Развитие надпочечниковой недостаточности в связи с повышенным катаболизмом глюкокортикоидов.

Основные факторы патогенеза диффузного токсического зоба представлены на рис. 10.

Патогенез офтальмопатии

Офтальмопатия - важнейшее клиническое проявление ДТЗ. В настоящее время сформировалась точка зрения, согласно которой офтальмопатия развивается вследствие аутоиммунного поражения экстраокулярных глазодвигательных мышц. Предполагается, что антигеном глазных мышц являются рецепторы тиреотропина, находящиеся в фибробластах эндомизия. Взаимодействие антител с антигеном вызывает увеличение продукции гликозами-ногликанов и других соединительно-тканных компонентов в ретробульбарной клетчатке, развитие в ней отека, а в далеко зашедших стадиях - фиброза. В развитии офтальмопатии большую роль играет также появление клона форбидных цитотоксических Т-лимфоцитов, повреждающих ретробульбарную клетчатку.

Рис. 10. Патогенез диффузного токсического зоба.

Клиническая картина

Основные жалобы больных:

Повышенная психическая возбудимость, раздражительность, беспокойство, суетливость, невозможность концентрировать внимание;

Чувство давления в области шеи; затруднение при глотании;

Ощущение постоянного сердцебиения, иногда - перебоев в области сердца;

Постоянная диффузная потливость;

Постоянное чувство жара;

Появление дрожания рук, что мешает выполнять тонкую работу, писать; часто больные отмечают изменение почерка;

Прогрессирующее похудание несмотря на хороший аппетит;

При тяжелых формах токсического зоба: одышка за счет выраженного поражения миокарда; поносы в связи с поражениями кишечника; нарушение функции половых желез приводит к половой слабости у мужчин, нарушению менструального цикла у женщин;

Общая мышечная слабость;

Появление выпячивания глаз, слезотечение, светобоязнь.

Осмотр больных выявляет следующие характерные признаки заболевания:

Суетливое поведение больных, они совершают много лишних движений;

Эмоциональная лабильность, плаксивость, быстрая смена настроения, торопливая речь;

Диффузное равномерное увеличение щитовидной железы различных степеней; щитовидная железа мягкая, иногда плотновато-эластичная, в редких случаях над ней прослушивается систолический шум дующего характера. Тяжесть заболевания не зависит от размеров зоба. Возможен тяжелый тиреотоксикоз при небольших размерах щитовидной железы;

кожа мягкая (гонкая, эластичная, бархатистая), горячая, влажная, гиперемированная. Кисти и стопы в отличие от нейроциркуляторной дистонии теплые, а не холодные; возможна пигментация кожи как проявление надпочечниковой недостаточности. У некоторых больных появляется претибиальная микседема - кожа в области голеней и стоп утолщена, уплотнена, коричневато-оранжевой окраски, волосы на коже голеней грубые («свиная кожа»). Претибиальная микседема обусловлена накоплением в коже мукополисахаридов в избыточном количестве;

Масса тела снижена у всех больных в связи с катаболическим и липолитическим эффектами тиреоидных гормонов;

Мышцы атрофичны, их сила и тонус снижены.

Мышечная слабость связана с катаболическим эффектом тиреоидных гормонов (тиреотоксическая миопатия) и может носить генерализованный и локальный характер. Наиболее часто слабость выражена в мышцах бедер и туловища. Редко может наблюдаться кратковременный мышечный паралич. При наступлении эутиреоидного состояния мышечная слабость исчезает.

Изменения со стороны глаз и окружающих тканей весьма характерны, выявляются следующие симптомы:

Блеск глаз;

Расширение глазной щели, что создает впечатление удивленного взгляда;

Симптом Грефе: при фиксации зрением медленно опускающегося вниз предмета обнажается участок склеры между верхним пеком и краем радужки;

Симптом Кохера - то же при перемещении предмета снизу вверх;

Симптом Дальримпля - то же при фиксации предмета зрением в горизонтальной плоскости.

В основе этих симптомов лежит повышение тонуса мышцы Мюллера, поднимающей верхнее веко и иннервируемой симпатическим нервом. Вторая мышца, поднимающая верхнее веко, m. levator palpebrae, иннервируется п. oculomotorius, обеспечивает произвольное поднятие века;

Симптом Розенбаха - тремор век при закрытых глазах;

Симптом Жофруа - неспособность образовать складки на лбу;

Симптом Штельвага - редкое мигание;

Симптом Мебиуса - отхождение глазного яблока кнаружи при фиксации взором предмета, подносимого к области переносицы; свидетельствует о слабости конвергенции вследствие изменений в т. rectus interus;

Симптом Стасинского или «красного креста» - проявляется в виде инъекции сосудов склер. Отхождение инъецированных сосудов вверх, вниз, вправо, влево от радужки создает впечатление красного креста, в центре которого расположен зрачок.

Офтальмопатия является серьезным осложнением тиреотоксикоза. Характеризуется нарушением метаболизма экстраокулярных тканей, развитием экзофтальма, нарушением функции глазодвигательных мышц. Тяжелая прогрессирующая офтальмопатия ведет к потере зрения.

Офтальмопатия чаще бывает двусторонней, но возможно вначале одностороннее ее проявление. Признаки офтальмопатии:

Экзофтальм;

Припухлость век со сглаживанием пальпеброорбитальной складки;

Конъюнктивит (набухание и покраснение конъюнктивы, чувство рези, «песка» в глазах, слезоточивость, светобоязнь);

Нарушение функции глазодвигательных мышц (нарушение движений глазного яблока в стороны);

Нарушение смыкания век, сухость роговицы при очень выраженном экзофтальме, развитие в ней трофических нарушений, кератита. Присоединение инфекции вызывает нагноительный процесс в глазу, что может привести к симпатическому воспалению второго глаза;

Повышение внутриглазного давления (глаукома) при значительном экзофтальме, в дальнейшем наступает атрофия зрительного нерва.

Различают 4 степени офтальмопатии:

I ст. - умеренный экзофтальм, припухлость век;

II ст. - то же, что в 1 ст. + нетяжелые изменения конъюнктивы + умеренное нарушение функции

глазодвигательных мышц;

III ст. - резко выраженный экзофтальм + резко выраженный конъюнктивит + резко выраженные изменения глазодвигательных мышц + нетяжелое поражение роговицы + начальные явления атрофии зрительных нервов;

IV ст. - выраженные трофические изменения конъюнктивы, роговицы, зрительного нерва с угрозой или потерей зрения и глаза.

Изменения со стороны органов и систем

Нервная система претерпевает большие изменения. Характерна повышенная активность ее симпатического отдела, психическая возбудимость, раздражительность, беспокойство, суетливость, нетерпимость и т. д. Психозы встречаются редко, только при тяжелом тиреотоксикозе.

Характерен симптом Мари - мелкий симметричный тремор пальцев вытянутых рук, а также «симптом телеграфного столба» - выраженная дрожь больного, которая ощущается врачом при пальпации грудной клетки больного.

Выраженные формы заболевания сопровождаются нарушением терморегуляции, что проявляется субфебрилитетом (редкий симптом).

У некоторых больных отмечается повышение сухожильных рефлексов.

Сердечно-сосудистая система поражается у всех больных, наблюдаются следующие характерные проявления:

Постоянная тахикардия, сохраняется даже во время сна. При сочетании с нейроциркуляторной дистонией проявляется лабильность пульса. Вначале пульс ритмичный, при длительном существовании тиреотоксикоза появляется экстрасистолия, а в дальнейшем - мерцательная аритмия (вначале пароксизмальная форма). Описаны пароксизмы мерцательной аритмии, как единственный симптом тиреотоксикоза. У молодых людей мерцательная аритмия обусловлена прямым токсическим влиянием на миокард избытка тиреоидных гормонов. У пожилых больных тиреотоксикозом, кроме этого, имеет значение также выраженность кардиосклероза;

Сердечный толчок приподнимающий, смещен влево (за счет гипертрофии левого желудочка);

При аускультации сердца - тахикардия, усиление первого тона;

над всеми отделами сердца, особенно над верхушкой и легочной артерией прослушивается систолический шум;

При перкуссии отмечается расширение левой границы сердца при средней степени тяжести и тяжелом тиреотоксикозе;

ЭКГ: в нетяжелых начальных стадиях заболевания отмечается увеличение амплитуды зубцов Р и Т («возбужденная» ЭКГ), в

дальнейшем наступает снижение амплитуды Р и Т. Возможно расширение зубца Р, многие расценивают этот признак как предвестник мерцательной артерии. В поздних, тяжелых стадиях заболевания наступают снижение амплитуды зубца Т, вплоть до появления отрицательного Т, смещение интервала SТ книзу от изолинии, что отражает выраженные дистрофическиеизменения миокарда;

При средней тяжести и тяжелом тиреотоксикозе имеется тенденция к повышению систолического и понижению диастолического АД. При тяжелых формах заболевания диастолическое АД может резко снизиться вплоть до нуля (феномен бесконечного тона). Снижение диастолического АД является одним из показателей степени тяжести тиреотоксикоза. Пульсовое давление повышается. Пульс приобретает характер ускоренного (celer).

Повышение систолического АД выше 160 мм рт. ст., особенно при нормальном диастолическом АД, дает основание предполагать наличие сопутствующей гипертонической болезни.

В тяжелых случаях развивается «тиреотоксическое сердце», проявляющееся мерцательной аритмией, недостаточностью кровообращения, развитием в дальнейшем кардиального цирроза печени.

Органы дыхания - обычно отмечается учащенное дыхание, возможна аритмия дыхания. Характерна предрасположенность к частым пневмониям.

Органы пищеварения - отмечается снижение кислотности желудочного сока, в тяжелых случаях ускорена моторика кишечника, часто бывают неоформленный стул, поносы.

Печень. Нарушение функциональной способности печени, в разной степени выраженное, отмечено многими авторами. При ДТЗ развивается жировая дистрофия печени, а при длительном тяжелом течении возможны желтуха и развитие цирроза печени.

Клинически поражение печени проявляется увеличением ее границ при перкуссии и пальпации, нарушением функциональных проб.

Почки и мочевыводящие пути существенно не страдают. Возможны нарушения тонких функциональных проб почек.

Костная система - при длительном существовании тиреотоксикоза развивается остеопороз вследствие катаболического эффекта тироксина и вымывания из костей кальция и фосфора. Возможны боли в костях, рентгенологические признаки остеопороза (подробнее см. в гл. «Остеопороз»), редко - пальцы в виде «барабанных палочек».

Надпочечники принимают определенное участие в развитии заболевания. В тяжелых случаях могут иметь место клинические (пигментация, слабость, похудание) и лабораторные признаки

недостаточности коры надпочечников (снижение резервных возможностей при пробе с АКТГ).

В. Г. Бараков выделяет следующие степени тяжести тиреотоксикоза.

Легкая степень:

Признаки тиреотоксикоза выражены незначительно, преобладает неврозоподобная симптоматика, раздражительность;

Уменьшение массы тела не более, чем на 10%;

Тахикардия не более 100 в 1 мин, границы сердца и АД нормальны;

Симптомы офтальмопатии отсутствуют;

Трудоспособность сохранена или ограничена незначительно. Средняя степень:

Признаки тиреотоксикоза четко выражены;

Снижение массы тела составляет от 10 до 20%;

Тахикардия от 100 до 120 в 1 мин; границы сердца увеличены влево, систолическое АД повышено до 130-150 мм рт. ст.; диастолическое АД нормальное или чуть снижено;

Выраженная офтальмопатия;

Трудоспособность снижена. Тяжелая степень:

Резко выражены все симптомы тиреотоксикоза, отмечаются явления тяжелого поражения внутренних органов (печени, сердца);

Снижение массы тела превышает 20%; кахексия;

Тахикардия превышает 120 в 1 мин, границы сердца значительно расширены, часто имеются мерцательная аритмия и недостаточность кровообращения, систолическое АД повышено до 150-160 мм рт. ст., диастолическое АД значительно снижено;

Значительно выражена офтальмопатия;

Выраженные нарушения со стороны нервной системы;

Полная утрата трудоспособности.

К тяжелой степени заболевания всегда относятся формы, осложненные мерцательной аритмией, сердечной недостаточностью, психозами, гепатитом.

Особенности клинического течения токсического зоба у лиц пожилого н старческого возраста

ДТЗ встречается среди пожилых лиц с частотой 2.3%. Основные особенности его течения следующие:

В клинической картине доминируют похудание, снижение аппетита и мышечная слабость;

редко наблюдаются возбуждение, раздражительность, больные чаще спокойны, возможна депрессия, апатия, лицо амимично;

Характерны быстрое развитие сердечной недостаточности, нарушения сердечного ритма, прежде всего мерцательная аритм ия. Иногда мерцательная аритмия может стать главным признаком диффузного токсического зоба, особенно при субклиническим гипертиреозе;

Крайне редко у пожилых больных наблюдается экзофтальм, часто отсутствует зоб;

Чрезвычайно характерна мышечная слабость, резко выраженная и быстро прогрессирующая;

Трийодтирониновый тиреотоксикоз

Трийодтирониновый тиреотоксикоз - форма ДТЗ, протекающего на фоне нормального содержания в крови тироксина, но повышенного уровня трийодтиронина. Встречается в 5% случаев ДТЗ. Причинами развития трийодтиронинового токсикоза являются ускоренный периферический переход Т 4 в Т 3 , а также недостаток йода, ведущий к компенсаторному синтезу наиболее активного гормона трийодтиронина. Клиника трийодтиронинового тиреотоксикоза не имеет характерных особенностей.

ДТЗ у мужчин

ДТЗ у мужчин имеет следующие особенности:

Часто наблюдается выраженная офтальмопатия;

Тиреотоксикоз прогрессирует быстрее, чем у женщин;

Чаще наблюдаются тяжелые висцеропатии, психозы;

Чаще встречаются формы с отсутствием тахикардии;

Более характерна рефрактерность к антитиреоидной терапии и чаще приходится прибегать к хирургическому лечению.

1. ОАК: иногда наблюдается очень умеренная нормохромная анемия, небольшой ретикулоцитоз, наклонность к лейкопении, относительный лимфоцитоз.

2. ОАМ: без патологии.

3. БАК: возможно снижение содержания холестерина, липопротеинов, общего белка, альбумина, при значительном поражении печени - повышение содержание билирубина и аланиновой аминотрансферазы; возможно увеличение уровня γ-глобулинов, глюкозы.

4. ИИ крови: снижение количества и функциональной активности общих Т-лимфоцитов и Т-лимфоцитов-супрессоров, повышение содержания иммуноглобулинов, обнаружение тиреостимулирующих иммуноглобулинов, антител к тиреоглобулину, микросомальному антигену.

5. УЗИ щитовидной железы: диффузное увеличение, возможно неравномерное изменение эхогенности.

6. Определение степени поглощения 131 I щитовидной железой:

скорость поглощения резко увеличена через 2-4 и 24 ч.

7. Радиоизотопное сканирование щитовидной железы позволяет выявить в щитовидной железе функционально активную ткань, определить форму и размеры железы, наличие в ней узлов. В настоящее время радиоизотопное сканирование щитовидной железы производится обычно с 99 Tc. Для ДТЗ характерно увеличенное изображение щитовидной железы с повышенным захватом изотопа.

Табл. 53. Показатели функционального состояния щитовидной железы в норме и при ее патологии

8. Определение содержания в крови Т 3 и Т 4 (радиоиммунным методом): увеличение уровня Т 3 и Т 4 , наиболее значимо определение свободных фракций гормонов.

9. Определение содержания в крови связанного с белками йода (косвенно отражает функцию щитовидной железы): показатели повышены.

10. Рефлексометрия (косвенный метод определения функции щитовидной железы) - определение времени рефлекса ахиллова сухожилия, характеризующего периферическое действие тиреоидных гормонов. Время рефлекса ахиллова сухожилия значительно укорочено.

Показатели функции щитовидной железы см. в табл. 53.

Дифференциальный диагноз

Наиболее часто ДТЗ приходится дифференцировать с НЦЦ, климактерическим неврозом, атеросклеротическим кардиосклерозом, миокардитом. Дифференциально-диагностические признаки представлены в табл. 54-55.

Программа обследования

1. ОА крови и мочи.

3. ИИ крови: содержание В- и Т-лимфоцитов, субпопуляций Т-лимфоцитов, иммуноглобулинов, тиреостимулирующих иммуноглобулинов, ЦИК.

4. Исследование функционального состояния щитовидной железы: определение содержания в крови тироксина, трийодтиронина, тироксинсвязывающего тиреоглобулина. При невозможности определения уровня тиреоидных гормонов в крови - захват 131 I щитовидной железой.

5. УЗИ щитовидной железы.

7. Консультация окулиста, исследование глазного дна.

8. Консультация невропатолога.

Табл. 54. Дифференциальная диагностика ДТЗ и неврозов

Примеры формулировки диагноза

1. Диффузный токсический зоб тяжелой степени, тиреотоксическое сердце (мерцательная аритмия, тахисистолическая форма, Н II Аст) офтальмопатия.

2. Диффузный токсический зоб средней степени тяжести, миокардиодистрофия, Н I Аст

Табл. 55. Дифференциальная диагностика ДТЗ и заболеваний сердца

ТИРЕОТОКСИЧЕСКИЙ КРИЗ И ТИРЕОТОКСИЧЕСКАЯ КОМА

Тиреотоксический криз - тяжелое, угрожающее жизни больного осложнение токсического зоба, проявляющееся резчайшим обострением симптомов тиреотоксикоза.

Развитию криза способствуют следующие факторы:

Длительное отсутствие лечения тиреотоксикоза;

Интеркуррентные инфекционно-воспалительные процессы;

Тяжелая психическая травма;

Оперативное лечение любого характера;

Лечение токсического зоба радиоактивным йодом, а также хирургическое лечение заболевания, если предварительно не достигнуто эутиреоидное состояние; в этом случае в результате массивного разрушения щитовидной железы в кровь выделяется большое количество тиреоидных гормонов.

Патогенез криза заключается в чрезмерном поступлении в кровь тиреоидных гормонов и тяжелом токсическом поражении сердечно-сосудистой системы, печени, нервной системы и надпочечников.

Клиника тиреотоксического криза:

Сознание сохранено;

Резкое возбуждение (вплоть до психоза с бредом и галлюцинациями), незадолго до комы возбуждение сменяется прострацией, адинамией, мышечной слабостью, апатией;

Лицо красное, резко гиперемировано;

Глаза широко раскрыты (выраженный экзофтальм), мигание

Профузная потливость, в дальнейшем сменяющаяся сухостью

кожи вследствие выраженного обезвоживания;

Кожа горячая, гиперемированная;

Высокая температура тела (до 41-42 "С);

Тошнота, неукротимая рвота;

Язык и губы сухие, потрескавшиеся;

Профузный понос, возможны разлитые боли в животе;

Пульс частый, аритмичный, слабого наполнения;

При аускультации сердца определяются тахикардия, мерцательная аритмия и другие нарушения ритма, систолический шум в

области верхушки сердца;

» высокое систолическое АД, диастолическое АД значительно

снижено, при далеко зашедшем кризе систолическое АД резко

снижается, возможно развитие острой сердечно-сосудистой недостаточности;

Возможно увеличение печени и развитие желтухи;

При прогрессировании криза развивается тиреотоксическая кома, характеризующаяся полной потерей сознания, коллапсом, остальная симптоматика та же, что и при тиреотоксическом кризе.

ТОКСИЧЕСКАЯ АДЕНОМА ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Токсическая аденома щитовидной железы (болезнь Пламмера) - заболевание, характеризующееся наличием узла (аденомы), автономно гиперпродуцирующего тиреоидные гормоны, и гипоплазией иснижением функции остальной части щитовидной железы.

Этиология заболевания неизвестна. Токсическая аденома может возникать в ранее существовавшем нетоксическом узле, в связи с этим узловой эутиреоидный зоб рассматривается как фактор риска развития токсической аденомы. В основе патогенеза заболевания лежит автономная гиперпродукция тиреоидных гормонов аденомой, которая не регулируется тиреотропным гормоном. Аденома секретирует в большом количестве преимущественно трийодтиронин, что приводит к подавлению продукции тиреотропного гормона. При этом снижается активность остальной ткани щитовидной железы, окружающей аденому.

Токсическая аденома щитовидной железы обычно имеет микрофолликулярное строение. Иногда токсическая аденома бывает злокачественной.

Клиническая картина

Клинические симптомы болезни обусловлены гиперпродукцией аденомой тиреоидных гормонов (тиреотоксикозом) и соответствуют симптоматике диффузного токсического зоба. При пальпации щитовидной железы определяется узел с четкими контурами, он смещается при глотании, безболезнен. Регионарные лимфоузлы не увеличены. В отличие от ДТЗ не характерны офтальмопатия и претибиальная микседема.

Лабораторные и инструментальные данные

1. ОАК, БАК - изменения те же, что и при диффузном токсическом зобе.

2. ИИ крови без существенных изменений.

3. Определение содержания в крови тиреоидных гормонов и тиреотропина - увеличение уровня Т 3 и Т 4 (преимущественно Т 3); содержание тиреотропина снижено или нормальное.

4. УЗИ щитовидной железы: определяется узел.

5. Радиоизотопное сканирование щитовидной железы выявляет в месте пальпируемого узлового образования

интенсивное поглощение изотопа («горячий узел»), поглощение же изотопа остальной тканью железы резко снижено или отсутствует.

6. Тепловизионное (термографическое) исследование щитовидной железы: выявляется «горячий узел».

Дифференциальная диагностика ДТЗ и токсической аденомы щитовидной железы представлена в табл. 56.

Табл. 56. Дифференциально-диагностические различия диффузного токсического зоба и токсической аденомы щитовидной железы

Программа обследования та же, что и при диффузном токсическом зобе.

ГИПОТИРЕОЗ

Гипотиреоз - гетерогенный синдром, характеризующийся снижением или полным выпадением функции щитовидной железы и изменениями функции различных органов и систем, обусловленными недостаточным содержанием в организме тиреоидных гормонов.

Этиология

Причины гипотиреоза представлены в этиологической классификации.

Этнологическая классификация гипотиреоза

I. Первичный гипотиреоз (обусловлен поражением самой щитовидной железы).

1. Врожденный:

Гипоплазия или аплазия щитовидной железы;

Наследственно обусловленные дефекты биосинтеза тиреоидных гормонов (врожденные дефекты ферментных систем, дефекты биосинтеза тиреоглобулина).

2. Приобретенный:

Послеоперационный (струмэктомия);

лечение радиоактивным йодом и ионизирующее облучение щитовидной железы (пострадиационный гипотирсоз);

Воспалительные заболевания щитовидной железы (тиреоидиты, особенно аутоиммунный);

Недостаточное поступление йода в организм (эндемический зоб и кретинизм);

Воздействие лекарственных препаратов (тиреостатиков, кордарона);

Неопластические процессы в щитовидной железе.

II. Вторичный гипотиреоз (обусловлен поражением гипофизарнойзоны и снижением секреции тиреотропина):

Ишемия аденогипофиза вследствие обильной кровопотери во время родов или травмы;

Воспалительные процессы в области гипофиза;

Опухоль, исходящая из тиреотропинпродуцирующих клеток гипофиза;

Лекарственные воздействия (длительное лечение большими дозами резерпина, леводопа, парлодела и др.);

Аутоиммунное поражение гипофиза.

III. Третичный гипотиреоз (обусловлен поражением гипоталамуса и снижением секреции тиреолиберина):

Воспалительные процессы в области гипоталамуса;

Черепно-мозговые травмы;

Опухоли головного мозга;

Лечение препаратами серотонина;

IV. Периферический гипотиреоз (вследствие инактивации гиреоидных гормонов в процессе циркуляции или снижения чувствительности периферических тканей к тиреоидным гормонам):

Инактивация тиреоидных гормонов антителами в процессе циркуляции;

Семейное снижение чувствительности рецепторов тиреоидзависимых периферических тканей к тиреоидным гормонам;

Нарушение конверсии Т 4 в Т 3 в печени и почках;

Избирательная резистентность к Т 4 (дефект транспорта Т 3 через плазменную мембрану в цитозоль клетки).

У 95% больных наблюдаются первичный гипотиреоз, в 5% случаев - остальные этиологические формы гипотиреоза. Периферическая форма гипотиреоза наименее изучена и трудно поддается лечению.

О принадлежности гипотиреоза к той или иной этиологической группе можно судить на основании анамнеза и гормональных маркеров нарушений функции щитовидной железы (см. раздел «Лабораторные данные при гипотиреозе»).

Строение тиреоидных гормонов

В основе структуры тиреоидных гормонов лежит тирониновое ядро, которое состоит из двух конденсированных молекул L-тирозина. Химическая природа гормонов фолликулярной части щитовидной железы выяснена в деталях сравнительно давно. Важнейшая структурная характеристика гормонально-активных производных тиронина – наличие в их молекуле 3 или 4 атомов йода. Таковы трийодтиронин (3,5,3`-трийодтиронин, Т 3) и тироксин (3,5,3`,5`-тетрайодтиронин, Т 4) – гормоны фолликулярных клеток щитовидной железы позвоночных, осуществляющие регуляцию энергообмена, синтеза белка и развития организма.

Рис. Структура гормонов щитовидной железы (слева направо): тиронин; тироксин; трийодтиронин; дийодтиронин.

Кроме того, образуются йодированные предшественники, моно- и дийодтирозины, не обладающие биологической активностью.

По химической структуре тиреоидные гормоны относятся к производным аминокислот, а именно тиронина. По физическому действию являются гормонами – исполнителями, действуя непосредственно на обменные процессы в клетках и тканях – мишенях.

Считается установленным, что все йодсодержащие гормоны, отличающиеся друг от друга содержанием йода, являются производными L-тиронина, который синтезируется в организме из аминокислоты L-тирозина.

Последовательность реакций, связанных с синтезом гормонов щитовидной железы, была расшифрована при помощи радиоактивного йода. Было показано, что введенный меченый йод прежде всего обнаруживается в молекуле монойодтирозина, затем - дийодтирозина и только потом – тироксина.

В настоящее время еще полностью не изучены ферментные системы, катализирующие промежуточные стадии синтеза этих гормонов, и природа фермента, участвующего в превращении йодидов в свободный йод, необходимый для йодирования 115 остатков тирозина в молекуле тиреоглобулина.

Синтез тиреоидных гормонов

Синтез йодида

Для нормального синтеза тиреоидных гормонов необходим адекватный захват йода, так как тиреоидные гормоны являются единственными соединениями организма, содержащими йод в своей структуре.

Йод, открытый почти 200 лет назад, относится к категории незаменимых для организма человека элементов, являясь облигатным компонентом для синтеза тиреоидных гормонов (ТГ) – тироксина (Т 4) и трийодтиронина (Т 3). В организм человека йод поступает с пищей, водой и воздухом. Суточная потребность в йоде зависит от возраста (табл. 1).

Таблица. 1. Возрастные нормы, потребления йода в сутки

В регионах, расположенных около моря, содержание йода в воздухе может достигать 50 мкг в 1 м 3 , в морской рыбе и морепродуктах - от 40 до 300 мкг на 100 г, меньше в продуктах животного происхождения (от 7 до 20 мкг на 100 г продукта). Наименьшее количество йода содержится в продуктах растительного происхождения. В процессе хранения и тепловой кулинарной обработки содержание йода быстро падает.

Более половины территорий Российской Федерации относятся к йоддефицитным регионам (по содержанию йода в воде и почве) с различной степенью выраженности йодного обеспечения. Кроме природной недостаточности к дефициту йода (ДИ) в организме могут привести следующие состояния:

2) генетически детерминированные тиреопатии, инфильтрация щитовидной железы при гистиоцитозах, саркоидозе;

3) повышенная потребность в йоде в подростковом возрасте, в период беременности и лактации;

4) наличие гиповитаминозов, гипо- и дисмикроэлементозов;

5) поступление йода в недоступной для всасывания форме;

6) воздействие медикаментозных препаратов и других факторов окружающей среды химической и физической природы, в том числе и радиационное воздействие .

Йодид, удаляемый из сыворотки щитовидной железой, возвращается в циркуляцию в виде йодтиронинов (тиреоидных гормонов), чей йод возвращается в основном во внеклеточную жидкости после периферического дейодирования. Пул йодированных гормонов включает находящиеся в циркулярном русле, а так же тиреоидные гормоны в тканях. Самым большим пулом обладает щитовидная железа, которая содержит 8000 мкг (рис. ниже).

Рис. Обмен йода у здорового человека.

Пул щитовидной железы характеризуется очень медленным оборотом, приблизительно 1% в сутки. На рисунке изображены нормальные пути метаболизма йода в состоянии равновесия йода. Стрелки указывают суточный переход из одного компартмента в дугой. Цифры в скобках указывают размеры пулов.

Концентрирование йодида

Щитовидная железа обладает способностью концентрировать иодид (I -) против высокого электрохимического градиента. Это требующий энергии процесс, связанный с АТФазы Na + /K + - насосом. Отношение количества йодида в щитовидной железе к йодиду сыворотки отражает активность этого насоса. Она регулируется в первую очередь тиреотропином (ТТГ).

Очень малые количества йодида поступают в щитовидную железу также путем диффузии. Внутриклеточный I - , не включающийся в монойодтирозин и дийодтирозин с помощью этого механизма может и покинуть железу.

Окисление йодида

Поступивший в щитовидную железу йод посредством активного транспорта активируется. Этот процесс, необходимый для получения йодорганических соединений, протекает при помощи фермента йодид – пероксидазы и пероксида водорода в качестве окисляющего агента:

Тиреопероксидаза представляет собой тетрамерный белок с молекулярной массой 60 кД, требующий перекись водорода в качестве окисляющего агента. Н 2 О 2 образуется НАДФ – зависимым ферментом, сходным с цитохром-с-редуктазой. Ряд соединений тормозит окисление I - и, следовательно, его дальнейшее включение в МИТ и ДИТ. Среди них наибольшее значение имеют соединения группы тиомочевины: тиомочевина, тиоурацил, пропилтиоурацил, метимазол. Эти соединения применяются в качестве антитиреодных препаратов в силу их способности подавлять на данном этапе биосинтез гормонов щитовидной железы. Синтез тиреоидных гормонов в клетках щитовидной железы изображен на рисунке 5. Далее в тексте следует описание этого процесса. Йодид поступает в щитовидную железу благодаря действию насоса и путем пассивной диффузии.

Йодирование тирозина

Окисленный йод реагирует с тирозильными остатками тиреоглобулина. Тиреоглобулин состоит из двух субъединиц. Он содержит 115 остатков тирозина, каждый из которых представляет собой потенциальный сайт йодирования. Около 70% йодида в тиреоглобулине присутствует в составе неактивных предшественников – монойодтирозина (МИТ) и дийодтирозина (ДИТ), 30% - в йодтиронильных остатках, тироксине и трийодтиронине.

Тиреоглобулин синтезируется в базальной части клетки на рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума, где происходит формирование вторичной и третичной структуры, включая процессы гликозилирования. Из цистерн эндоплазматического ретикулума тиреоглобулин поступает в аппарат Гольджи, включается в состав секреторных гранул и секретируется во внеклеточный коллоид, где происходит йодирование остатков тирозина и образование йодтиронинов.

Секреция тиреоглобулина в просвет фолликула происходит путем экзоцитоза. Йодирование тиреоглобулина и образование йодтиронинов осуществляется в несколько этапов.

Как тироксин (Т 4), так и трийодтиронин (Т 3) образуются на тиреоглобулине за счет реакции присоединения, включающей два дийодтирозиновых или монойодтирозиновый и дийодтирозиновый остатки соответственно. Эта реакция присоединения осуществляется отдельно от йодирования и также катализируется тиреопероксидазой.

Рис. Схема метаболизма йодида в тиреоидном фолликуле.

Для эффективного присоединения, как полагают, важна специфическая третичная структура тиреоглобулина, так как нарушение его нативной структуры или замена тиреоглобулина другими белками ведет к очень низким уровням образования Т 4 .

Гидролиз тиреоглобулина

Тиреоглобулин представляет сбой форму хранения Т 4 и Т 3 в коллоиде и при нормальной функции щитовидной железы обеспечивает поступление этих гормонов в кровь на протяжении нескольких недель. После стимуляции щитовидной железы тиреотропином (или цAMФ) уже за несколько минут заметно увеличится число микроворсинок на апикальной мембране. Происходит захват тиреоглобулина, а последующий пиноцитоз обеспечивает его перенос обратно в фолликулярную клетку. Затем он вновь поступает в клетку и движется в направлении от апикальной к базальной ее части, гидролизируясь при этом с образованием активных гормонов Т 3 и Т 4 . Все описанные процессы усиливаются тиреотропином: этот гормон (или цAMФ) стимулирует и транскрипцию тиреоглобулинового гена.

Фагосомы сливаются с лизосомами с образованием фаголизосом, в которых различные кислые протеазы и пептидазы гидролизуют тиреоглобулин на аминокислоты, включая йодтиронины. Т 4 и Т 3 высвобождаются в кровь из базальной части клетки, вероятно, путем облегченной диффузии. Отношение Т 4 /Т 3 в крови ниже, чем в тиреоглобулине, откуда следует, что в щитовидной железе должно иметь место избирательное дейодирование Т 4 . Ежедневная секреция гормонального йода щитовидной железой составляет 50 мкг. Большая часть йодида в тиреоглобулине не входит в состав йодтиронинов: около 70% его приходится на неактивные соединения МИТ и ДИТ. Эти аминокислоты высвобождаются при гидролизе тиреоглобулина, а йодид отщепляется от них присутствующей в системе НАД PH-зависимой дейодиназой, которая обнаруживается также в почках и печени. Йодид, выделяющийся из МИТ и ДИТ, образует внутри щитовидной железы существенный пул, отличный от I - , поступающего из крови. На каждой молекуле тиреоглобулина образуется только 3-4 молекулы Т 4 , и для его образования предпочтительны только определенные тирозины. Щитовидная железа в норме продуцирует больше Т 4 , чем Т 3 , при условии если захват йода адекватный, соотношение Т 4 к Т 3 в нормальном тиреоглобулине составляет 15:1.

Щитовидная железа – единственный эндокринный орган, в котором происходит двунаправленное перемещение продуктов, предназначенных для секреции в кровь. Синтезируемый и содержащий связанные йодтиронины тиреоглобулин вначале пересекает апикальную мембрану клеток, откладываясь в коллоидной полости фолликула, а затем вновь поступает в клетки и перемещается к базальной их мембране, по дороге высвобождая йодтиронины, которые и выделяются в кровь. Гидролиз тиреоглобулина стимулируется тиреотропином, но тормозится I - ; последний эффект используется, применяя KI для лечения гипертиреоза.

Запасание и секреция тиреоидных гормонов

В отличие от большинства эндокринных желез, которые не запасают существенных количеств гормона, щитовидная железа содержит запасы тиреоидных гормонов на несколько недель в виде пула тиреоглобулина. Для секреции Т 4 и Т 3 тироглобулин должен быть гидролизован. Это отщепление йодтиронинов от тиреоглобулина осуществляется протеазами лизосом в клетке фолликула. В ответ на стимуляцию ТТГ на апикальной поверхности фолликулярных клеток образуются капли коллоида за счет эндоцитоза коллоида, прилегающего к полости. Для слияния с каплями коллоида лизосомы мигрируют с базальной поверхности фолликулярной клетки и высвобождают свои гидролитические ферменты. При гидролизе тиреоглобулина, очевидно, высвобождаются все йодированные аминокислоты в свободной форме. Йодид, высвобождаемый из монойодтирозина и дийодтирозина, впоследствии доступен для реутилизации в щитовидной железе. Свободный Т 4 и Т 3 диффундируют из клетки в циркулярное русло.

Катаболизм же гормонов щитовидной железы протекает по двум направлениям: распад гормонов с высвобождением йода (в виде йодидов) и дезаминирование (отщепление аминогруппы) боковой цепи гормонов. Продукты обмена или неизмененные гормоны экскретируются почками или кишечником. Возможно, что некоторая часть неизмененного тироксина, поступая через печень и желчь в кишечник, вновь всасывается, пополняя резервы гормонов в организме.

Транспорт гормонов щитовидной железы

От половины до двух третей Т 4 и Т 3 присутствуют в организме вне щитовидной железы, при чем большая их часть находится в крови в связанной форме в комплексе с двумя белками: тироксин-связывающим глобулином (ТСГ) и тироксин-связывающим преальбумином (ТСПА). В количественном отношении большее значение имеет ТСГ, который представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 50 кД. Он связывает Т 4 иТ 3 со сродством в 100 раз превышающим сродство ТСПА. При нормальных условиях ТСГ нековалентно связывает почти весь Т 4 и весь Т 3 , содержащийся в плазме (табл. 2).

Таблица 2. Сравнение содержания Т 4 и Т 3 в сыворотке

Биологическая активность гормонов обуславливается небольшой несвязанной фракцией. Только около 0,03% Т 4 и 0,3% Т3 находятся в свободной форме или диализуются в исследованиях in vitro. Тироксин связывается с сывороточными связывающими белками прочнее, чем Т 3 , что ведет к более низкой скорости метаболического клиренса и более длинному периоду полужизни в сыворотке (табл. 2).

Связанные и свободные формы гормонов находятся в динамическом равновесии. Это означает, что любое уменьшение концентрации свободного гормона в крови автоматически уменьшает связывание, и наоборот.

Поскольку способность проникать в клетки, взаимодействовать со специфическими рецепторами оказывать биологические эффекты обладают лишь свободные гормоны, понятно, что не только сама щитовидная железа, но и белки плазмы служат источником доступных для клеток свободных гормонов, т.е. играет важнейшую роль в поддержании «тиреоидного статуса» организма.

Свободные йодтиронины относительно легко проникают сквозь мембрану клеток. Внутриклеточные эффекты тиреоидных гормонов тесно связаны с процессами их метаболизма (в первую очередь с механизмами дейодирования). Тироксин может подвергаться дейодированию в различные соединения, сохраняющие йод в своей структуре, пока не превратиться в полностью лишенный йода тиронин. Самым важным из таких превращений является конверсия Т 4 в более активный Т 3 . Секреция Т 3 нормальной щитовидной железой определяет лишь 10 - 20% внетиреоидного количества этого гормона, а остальное его количество образуется в результате конверсии Т 4 в периферических тканях, которая осуществляется с участием фермента 5`-дейодиназы. Конверсия Т 4 происходит путем монодейодирования наружного тирозильного кольца до Т 3 . Дейодиназы обладают как субстратной, так и тканевой специфичностью. В настоящее время это считается важным механизмом, посредством которого сами клетки регулируют количество активного гормона в своем ближайшем окружении, поскольку Т 3 в пересчете на 1 моль гораздо активнее Т 4 .

Дейодиназы вовлечены в активацию и инактивацию тиреоидных гормонов. Существует различные виды дейодиназ. Все они в своем активном центре имеют необычную аминокислоту селеноцистеин и могут использовать структуру, образованную в результате вставки последовательности селеноцистеина для введения селеноцистеина по кодону UAG, который обычно является стоп-кодоном.

В периферических тканях (мышцы, печень, почки, сердечная мышца, щитовидная железа) находится энзим 1, 5`-дейодиназа, который дейодирует тироксин, отщепляя от него одну молекулу йода в положении 1,5`, и превращает его в трийодтиронин. Функция 1, 5`-дейодиназы состоит в поддержании нормального уровня Т3 в сыворотке крови. В щитовидной железе 1, 5`-дейодиназа дейодирует моно- и дийодтирозины при гидролизе тиреоглобулина в тиреоидных клетках. Активность 1, 5`-дейодиназа увеличивается при гипотиреозе, и, таким образом, концентрация Т3 в сыворотке крови поддерживается в пределах нормы при низком уровне Т4.

В мозгу и гипофизе находится 2, 5`-дейодиназа. роль этого энзима состоит в поддержании нормального внутриклеточного количества Т3 в мозгу и гипофизе. Уменьшение в сыворотке крови тироксина ведет к повышению активности 2, 5`-дейодиназы в мозгу, которая в большем количестве превращает Т4 в Т3. Напротив, при повышении концентрации Т4 в сыворотке крови уменьшается активность 2, 5`-дейодиназы и образование внутриклеточного Т3 в мозгу. Предполагают, что 2, 5`-дейодиназа является монитором, посредством которого гипоталамус и гипофиз поддерживают нормальный уровень тироксина в сыворотке крови.

Существование механизма клеточной конверсии Т 4 в Т 3 позволяет считать тироксин прогормоном, а трийодтиронин истинным гормоном. Однако и сам Т 4 способен давать ряд эффектов, обладая, по-видимому, собственными рецепторами в некоторых клетках-мишенях. Периферические ткани могут превращать Т 4 не только в более активный Т 3 , но и в практически лишенный активности реверсивный Т 3 (рТ 3), в котором атом йода отсутствует во внутреннем кольце молекулы.

Регуляторы переключения конверсии с активного Т 3 на неактивный рТ 3 точно неизвестны, но основное имеет, по-видимому, обеспечение организма энергией. При голодании, например, когда необходимо сохранять энергию, преобладает конверсия Т 4 в рТ 3 .