Как действа функцията на щитовидната жлеза?

Тироидната жлеза е орган с форма на пеперуда, широк около 2 инча и с тегло 10 до 20 грама, разположен в основата на шията пред трахеята (трахеята). Неговата задача е да направи хормони, които са жизнено важни за метаболизма на организма и други критични функции.

Двата основни хормона, освободени от щитовидната жлеза - тироксин (Т4) и трийодтиронин (ТЗ), спомагат за регулиране на сърдечната честота, телесното тегло, мускулната сила, дишането, телесната температура, нивата на кръвните липиди, менструалните цикли, нервната система и разходите за енергия.

При кърмачетата тиреоидните хормони са от решаващо значение за развитието на мозъка и скелетната система. Така че, нормално функциониращата щитовидна жлеза е от решаващо значение за нормалното развитие на децата, както за дългосрочното, така и за краткотрайното благосъстояние на възрастните.

Какво прави щитовидната жлеза

Това е задача на щитовидната жлеза да произвежда тиреоидни хормони, Т3 и Т4. Отличителната черта на хормоните на щитовидната жлеза е, че те съдържат йодни атоми - Т3 има три йодни атома, а Т4 има четири. Съответно, щитовидната жлеза е уникална в специализираната си способност да приема йод от кръвта, за да я включи в хормоните на щитовидната жлеза.

Всички Т4 в организма се произвеждат от щитовидната жлеза - около 80 до 100 мкг на ден. Около 10 пъти това количество от Т4 (около 1000 мкг) циркулира в кръвта. Повече от 99% от циркулиращия Т4 се свързва с протеини в плазмата (главно с тироид-свързващия глобулин, TBG).

Само малка част от циркулиращия Т4, който е несвързан ("свободен" T4), е на разположение за употреба.

Около 10% от циркулиращия Т4 (еквивалентно на количеството на нови Т4, ежедневно освободени от щитовидната жлеза) се разгражда всеки ден. Обикновено около половината от това количество се превръща в ТЗ (чрез отцепване на един от йодните атоми), а остатъкът се превръща в " обратна Т3 " (rT3, като се отделя йоден атом от различно място).

Т3 е активният хормон на щитовидната жлеза, докато rT3 е напълно неактивен.

Само около 20% от Т3 в тялото се произвежда от щитовидната жлеза. Другите 80% се произвеждат от Т4 в тъканите - особено чрез бъбреците, черния дроб, мускулите, мозъка, кожата и плацентата. Общото производство на Т3 на ден е около 30-40 мкг, а по-голямата част от Т3 извън щитовидната жлеза се намира в клетките на тялото. Т3 се разгражда много по-бързо от Т4.

Полезен начин да погледнете хормоните на щитовидната жлеза е да прецените, че Т4 е "про-хормон" за Т3, т.е. да мислим, че Т4 съдържа голям "потенциален" Т3. Само точната сума на Т4 се преобразува точно в точното време до Т3, в зависимост от нуждите от минута до минута. Т3 след това върши работата. За да се предотврати натрупването на твърде много циркулиращ Т4, "излишъкът" Т4 се превръща в неактивен rT3, който се метаболизира от тъканите.

Какво всъщност правят тиреоидните хормони

По принцип, хормоните на щитовидната жлеза - специално, Т3 - пряко контролират производството на различни протеини, направени от клетките на тялото. ТЗ прави това, като се свързва с ДНК на клетката.

Свободен Т4 и свободен Т3 циркулиращ в кръвта са на разположение за незабавно влизане в клетките на тялото, когато те са необходими.

Някои от вътреклетъчния Т4 се превръщат в ТЗ и някои от ТЗ се свързват със специфични ТЗ-рецептори в ядрото на клетката. Този свързан ТЗ причинява ядрена ДНК да стимулира (или инхибира) производството на специфични протеини.

Различните клетки в тялото имат различни видове Т3-ядрени рецептори и в различни концентрации, така че ефектът на ТЗ върху клетката е доста променлива от тъкан до тъкан и при различни обстоятелства. При всички случаи обаче хормоните на щитовидната жлеза действат чрез регулиране на функцията на ДНК, което води до увеличаване или забавяне на производството на специфични критични протеини.

Сред тези протеини са различни ензими, които на свой ред контролират поведението на много важни телесни функции.

Как се регулира системата на щитовидната жлеза

Както видяхме, хормоните на щитовидната жлеза са критични както за дългосрочния, така и за моментното контролиране на много от жизнените функции на организма. Всеки път, когато една физиологична система е толкова критична, ще видим, че природата е осигурила сложни пластове регулация, имащи за цел да гарантират, че тази система е фино настроена, за да направи това, което трябва да направи и че нейната функция се контролира в тесни граници. Тези сложни слоеве регулаторни режийни са със сигурност действащи в щитовидната система.

Нека да разгледаме кратко основните слоеве на регулацията на щитовидната жлеза.

Оста на хипофизата и щитовидната жлеза. Оста на хипофизата и щитовидната жлеза осигурява главния контрол над самата щитовидна жлеза. Хипофизната жлеза (жлеза, разположена дълбоко в мозъка) освобождава TSH или тироиден стимулиращ хормон. TSH причинява щитовидната жлеза да увеличи производството и освобождаването на Т3 и Т4. В същото време циркулиращият хормон на щитовидната жлеза (по-специално ТЗ) инхибира продукцията на TSH от хипофизата, като по този начин образува отрицателна обратна връзка. Така че, тъй като нивото на Т3 в кръвта се повишава, нивата на TSH спадат. Тази обратна връзка действа, за да запази производството на тиреоиден хормон от щитовидната жлеза в тесни граници.

Хипоталамус-хипофизната ос. Освобождаването на TSH от хипофизната жлеза, в допълнение към реакцията към циркулиращия ТЗ, също се модулира чрез освобождаването на TRH (тиротропин-освобождаващ хормон) от хипоталамуса. Освобождаването на TRH от хипоталамуса причинява хипофизната жлеза да отделя повече TSH и по този начин увеличава производството на тиреоиден хормон от щитовидната жлеза.

Хипоталамусът е примитивна част от мозъка, която координира много от основните функции на организма, като циркадните ритми, невроендокринната система, автономната нервна система и няколко други. Хипоталамусът отговаря на множество стимули, включително светлина и тъмнина, мирис, автономен тонус, няколко хормона, емоционален стрес и нервни входове от сърцето и червата.

Така че производството на тиреоидни хормони не зависи само от TSH, но зависи и от това, което хипоталамусът "мисли и чувства" за цялостното състояние на организма и околната среда.

Свързване на протеини на тироидни хормони. Както бе споменато, над 99% от тиреоидния хормон в кръвообращението се свързва с протеини в кръвта, главно с ТБГ. Освен това свързаният с протеин тироиден хормон е неактивен. Само свободните Т4 и Т3 имат някаква физиологична активност.

Това протеиново свързване на тиреоидните хормони служи на няколко важни регулаторни функции. Той осигурява голям резервоар от циркулиращ Т4, за да се предпази от внезапно намаляване на активността на щитовидната жлеза, като същевременно поддържа критични концентрации на свободни Т3 и Т4 в много тесни граници.

Ако този резервоар Т4 не е на разположение, тъканите ще бъдат лишени от тиреоиден хормон в рамките на няколко часа, ако щитовидната жлеза ще стане временно нефункционална.

Свързването на тироидните хормони с протеини също предпазва от внезапно увеличение на циркулиращия свободен ТЗ, ако тъканите бързо увеличат превръщането на Т4 в ТЗ.

Вътрешноклетъчно регулиране на тироидните хормони . Както видяхме, Т3 и Т4 правят важната си работа вътре в клетките. Тяхното нормално функциониране в клетките, включително тяхното транспортиране през клетъчната мембрана от кръвта към вътрешността на клетките, превръщането на Т4 в ТЗ, пресичането на ТЗ в ядрото на клетката и свързването на ТЗ с ДНК зависи от безброй регулаторни и транспортни протеини вътре в клетките, чиито идентичности и характеристики все още се откриват.

Резюме . Тироидната система е регулирана на много нива. Високото регулиране се постига чрез оста на хипофизата и щитовидната жлеза, която (с модулация, осигурена от хипоталамуса, за да се вземе предвид цялостната оценка на общите нужди на тялото), определя колко хормон на щитовидната жлеза произвежда и освобождава. Нивата на свободни циркулиращи хормони на щитовидната жлеза, които са достъпни за тъканите, се буферират на минута до минута от TBG и другите кръвни протеини, свързващи се с щитовидната жлеза. И на моментна основа действителното свързване на ТЗ с Т3-ядрени рецептори в мястото на клетъчната ДНК изглежда се регулира от няколко вътреклетъчни протеина. Тази система за регулиране гарантира, че много от хормоните на щитовидната жлеза са достъпни по всяко време до тъканите, но в същото време позволява изключително фин контрол на интерфейса на щитовидната жлеза в отделни клетки.

Разстройства на щитовидната жлеза

Това е много регулация, на много нива. И това означава, че заболяванията на щитовидната жлеза могат да възникнат при заболявания, засягащи самата щитовидна жлеза или при състояния, засягащи хипоталамуса, хипофизата или кръвните протеини, или дори с нарушения, засягащи работата на тиреоидни хормони от различни тъкани на тялото.

По принцип разстройствата на щитовидната система са склонни да причинят функцията на щитовидната жлеза да стане неактивна ( хипотироидна ) или свръхактивна ( хипертиреоидна ). В допълнение към тези общи проблеми, щитовидната жлеза може да стане грубо уголемена (състояние, наречено гуша ). Също така се наблюдава рак на щитовидната жлеза. Всяко от тези състояния е потенциално много сериозно.

Симптомите на заболяването на щитовидната жлеза могат да бъдат доста различни Симптомите на хипотиреоидизма често включват суха кожа, намалена сърдечна честота, мудност, подпухналост, кожни промени, косопад, летаргия, повишаване на теглото и много други. Честите симптоми на хипертиреоидизъм включват повишен пулс, сухота в очите, чувствителност към светлина, безсъние, изтъняване на косата, слабост и треперене - но отново има много други симптоми, които могат да се видят. Прочетете повече за симптомите на заболяване на тироидната жлеза .

Диагностицирането на проблем с щитовидната жлеза изисква внимателен анализ на скрининговите тестове за кръвен тест и допълнителни тестове, ако се подозира състоянието на щитовидната жлеза. Прочетете за тироидното тестване .

При диагностицирането на нарушение на щитовидната жлеза оценката на оста на хипофизата и щитовидната жлеза е особено критична. Това обикновено може да се извърши чрез измерване на свободните серумни нива на ТЗ и Т4 и серумните нива на TSH. Ако нивата на TSH са повишени, това показва, че щитовидната жлеза не произвежда достатъчно хормон и хипофизата се опитва да укроти функцията си. Ако нивата на TSH са потиснати, това може да означава, че щитовидната жлеза произвежда твърде много тиреоиден хормон.

В някои случаи правилното тълкуване на нивата на TSH може да бъде трудно и със сигурност може да бъде спорно. Прочетете повече за TSH тестването и интерпретацията .

Оптималното лечение на заболяването на щитовидната жлеза може да бъде и трудно, но като цяло проблемът се свежда до избор между различни ефективни лечения, вместо да се търси лечение, което изобщо действа. Прочетете за някои от противоречията относно лечението на хипотиреоидизъм и хипертиреоидизъм .

Словото от

Щитовидната жлеза и хормоните, които произвежда, са от критично значение за човешкото развитие и здравословния живот. Критичната същност на функцията на щитовидната жлеза се отразява в сложните механизми, които природата е създала за регулирането на тиреоидните хормони. Тъй като системата на щитовидната жлеза е толкова важна, важно е правилно да се диагностицират и лекуват всички нарушения на щитовидната жлеза.

> Източници:

> Брент ГА. Механизми на действие на щитовидната жлеза. J Clin Invest 2012; 122: 3035.

> Jonklaas J, Bianco AC, Bauer AJ, et al. Насоки за лечение на хипотиреоидизъм: изготвен от Американската асоциация по щитовидната жлеза Task Force за заместване на хормона на щитовидната жлеза. Тироид 2014; 24: 1670.

> Mullur R, Liu YY, Брент ГА. Регулиране на метаболизма на щитовидната жлеза. Physiol Rev 2014; 94: 355.

> Рос DS, Burch HB, Cooper DS, et al. 2016 Американската асоциация за щитовидната жлеза Насоки за диагностика и лечение на хипертиреоидизъм и други причини за тиротоксикоза. Щитовидната жлеза 2016; 26: 1343.