На які процеси впливають гормони щитовидної залози?

Гормони щитовидної залози впливають на всі тканини людського організму, регулюючи швидкість синтезу молекул або повністю блокуючи біохімічні процеси. Фолікули залози складаються з клітин і заповнені рідиною, відомої як колоїд. Фолікулярні клітини містять ферменти, які необхідні для синтезу тиреоглобуліну. Він реабсорбируется з колоїду в просвіт фолікулів, де розділяється на складові частини.

Біохімія: основні моменти

Тироксин і трийодтиронін містять йод. Утворюються вони з тіронінов, які складаються з двох молекул амінокислоти тирозину. І йод, і тирозин надходять з їжі. Тироксин складається з чотирьох атомів, трийодтиронін - трьох атомів йоду. Кожна молекула тирозину пов`язує один або два атоми йоду. Вони не можуть бути синтезовані при його відсутності.

Процес, що веде до синтезу тироксину і трийодтироніну, починається в фолікулярних клітинах, які концентрують йод з сироватки. Йод окислюється і приєднується до залишків тирозину. Так формуються з`єднання, звані йодтірозінов, вони є попередниками тиреоглобуліну. Таким чином, тиреоглобулін є не тільки структурою, в якій вони синтезуються, а й формою зберігання двох гормонів.

Значно більше тироксину, ніж трийодтироніну, виробляється і секретується щитовидною залозою. Проте, тироксин перетворюється в трийодтиронін в тканинах під дією ферментів, званих дейодіаторамі. Після того як гормон потрапляє в клітину, ці ферменти, які працюють у цитоплазмі, видаляють один з чотирьох атомів йоду, перетворюючи його в трийодтиронін, а він або проникає в ядро клітини, або повертається в кровотік. В результаті весь тироксин і близько 20% від трийодтиронина синтезуються кожен день, вступаючи з щитовидної залози. Решта 80 відсотків трийодтиронина походять від дейодування тироксину за межами залози. Більшість, якщо не всі дії щитовидної залози, здійснюється трийодтиронином.

У сироватці більше 99% тироксину і трийодтироніну пов`язане з однією з трьох білків. Зв`язуючі білки служать в якості резервуарів для них.

Практично всі клітини в організмі є клітинами-мішенями трийодтиронина. Після того як трийодтиронін потрапляє всередину клітини, він проникає в ядро, де зв`язується з ядерними рецепторами. Це призводить до збільшення швидкості, з якою молекули ДНК транскрибуються, і прискорюється синтез білка, кодованого ДНК. Трийодтиронин збільшує транскрипцію молекул ДНК, які кодують численні білки. Однак він також пригнічує транскрипцію ДНК, яка кодує деякі інші білки. Моделі активації і інгібування розрізняються в різних типах тканин і клітин.

чиниться дію

Речовини, вироблені в великих кількостях у відповідь на секрецію трийодтиронина, включають в себе багато ферментів, що становлять клітини і біологічно активні речовини. Ключовими серед них є білкові молекули, які регулюють використання поживних речовин і споживання кисню мітохондріями клітин.

Мітохондрії є енергетичними фабриками, на яких енергія виробляється і запасається у вигляді аденозинтрифосфату або розсіюється у вигляді тепла.

Трийодтиронин активізує речовини, які збільшують частку енергії, що розсіюється у вигляді тепла. Він також стимулює вуглеводний і ліпідний обміни, тим самим збільшуючи використання холестерину, і активізує центральну і вегетативну нервові системи. Серце під його дією починає скорочуватися частіше.

В період внутрішньоутробного життя і в дитинстві це стимулює активність трийодтироніну є критично важливою для нормального формування нервової тканини і зростання скелета. У плода та новонародженого недолік гормонів саме щитовидної залози пов`язаний з карликовостью і інтелектуальним недорозвиненням. Організм людини просто не може адекватно пристосовуватися до навколишнього середовища при порушеннях в цій залозі. Недолік або надлишок гормонів неминуче призведе до порушення роботи всіх систем людини.

регулювання секреції

Щитовидна залоза є яскравим прикладом негативної системи управління зі зворотним зв`язком. Виробництво і секреція тироксину і трийодтироніну регулюється гіпофізом, гормон називають тиреотропним. Зниження синтезу гормонів призводить до збільшення секреції тиреотропного гормону і, отже, приросту гормонів. Це відновлює концентрацію їх в сироватці до нормальних показників, за умови що щитовидна залоза не має серйозних ушкоджень.

І навпаки, збільшення виробництва цих гормонів або при введенні високих доз їх пригнічується секреція тиреотропного. В результаті такого гальмування концентрація в сироватці гормонів може падати до нормального рівня.

Складні взаємодії між гормонами щитовидної залози і тиреотропним гормоном підтримують в сироватці крові концентрації їх у вузьких межах. Проте, якщо щитовидна залоза сильно пошкоджена або є надмірне виробництво гормонів, залежне від ТТГ стимуляції, гіпотиреоз або тиреотоксикоз стають неминучими.

Як було зазначено вище, більша частина трийодтиронина проводиться щодня шляхом дейодування тироксину в екстратіреоідних тканинах. Перетворення тироксину в трийодтиронін в значній мірі зменшується у відповідь на численні несприятливі умови, такі як недоїдання, травми або хвороби, в тому числі інфекції, рак і хвороби печінки і серця. Виробництво трийодтиронина також пригнічується голодом і різними препаратами, зокрема аміодароном. Це ліки, що використовуються для лікування пацієнтів з порушеннями ритму серця.

У кожній з цих ситуацій кількість трийодтироніну в сироватці і тканинах зменшується. Це зменшення виробництва трийодтиронина може бути корисним як адаптація до голоду і хвороб, тому що це зменшує розпад білка і уповільнює використання поживних речовин для генерації тепла.

Тим самим організм підтримує цілісність тканин і зберігає енергетичні ресурси.

Щитовидна залоза плоду повноцінно починає функціонувати на 12 тижні вагітності, і її функція збільшується поступово після цього. Протягом декількох хвилин після народження відбувається різкий сплеск в секреції тиреотропного гормону, з подальшим помітним збільшенням концентрації тироксину і трийодтироніну в крові. Кількість гормонів поступово знижується, досягаючи значень дорослої людини в період статевого дозрівання.

Секреція гормонів збільшується у вагітних жінок.

Таким чином, жінки з дефіцитом гормонів, які завагітніли, як правило, потребують більш високих дозах гормонів, ніж коли вони не вагітні. Невеликі зміни в секреції гормонів відзначаються у літніх людей.

Щитовидна залоза і кальцитонін

Щитовидна залоза є і місцем для синтезу кальцитоніну - гормону, який може знижувати концентрацію кальцію в сироватці крові. Клітини, які виробляють кальцитонін, називаються C-клітини. Вони розташовані окремо від самої залози. Ці клітини в основному утворюють окремий ендокринний орган.

Кальцитонин секретується у відповідь на зміни концентрації кальцію в сироватці крові, і це знижує резорбцію кісткової тканини. Проте його дія слабшає протягом декількох днів, так що кальцітоніновим терапія не ефективна для лікування високих рівнів кальцію.