Регуляторні функції гормонів щитовидної залози Щитовидна залоза
Кровопостачання щитовидної залози дуже інтенсивне, здійснюється через 2 пари артерій, що беруть початок від великих артеріальних стовбурів, що виходять з аорти. Капіляри оточують фолікули, тісно прилягають до епітеліальних клітин. Іннервація залози здійснюється гілками симпатичних шийних вузлів і блукаючого нерва. Інтенсивний лімфовідтік поряд з венозним відтоком забезпечує транспортування тиреоїдних гормонів у загальну циркуляцію. Ендокринні функції властиві А-клітин або тироцитів, що утворюють фолікули і здатні захоплювати йод і синтезувати йодовмісні тиреоїдні гормони, і парафолікулярних К-клітин, що утворюють кальцій-регулюючий гормон кальцитонін. Регуляція секреції та фізіологічні ефекти йодовмісних тиреоїдних гормонів Тироцити утворюють фолікули, заповнені колоїдною масою тиреоглобуліну. Базальна мембрана тироцитів тісно прилягає до кровоносних капілярів, і з крові ці клітини одержують не тільки необхідні для енергетики та синтезу білка субстрати, але й активно захоплюють сполуки йоду – йодиди. У тироцитах відбувається синтез тиреоглобуліну, окислення йодидів до утворення атомарного йоду. Тиреоглобулін містить на поверхні молекули значну кількість залишків амінокислоти тирозину (тироніни), які піддаються йодуванню. Через апікальну мембрану тироцита тиреоглобулін виділяється у просвіт фолікула. При секреції гормонів в кров ворсинки апікальної мембрани оточують і поглинають шляхом ендоцитозу крапельки колоїду, які в цитоплазмі піддаються гідролізу лізосомальними ферментами, і два продукти гідролізу - трийодтиронін (Т3) і тетрайодтиронін (тироксин, Т4) секрет. Усі описані процеси регулюютьсятиреотропіном аденогіпофіза. Наявність таких численних процесів, що регулюються одним тиреотропіном, забезпечується за рахунок включення багатьох внутрішньоклітинних вторинних посередників. Існує і пряме нервове регулювання щитовидної залози вегетативними нервами, хоча для активації секреції гормонів вона відіграє меншу роль, ніж ефекти тиреотропіну. Механізм негативного зворотного зв'язку у регуляції функції щитовидної залози реалізується рівнем тиреоїдних гормонів у крові, що пригнічує секрецію тиреоліберину гіпоталамусом та тиреотропіну гіпофізом. Інтенсивність секреції тиреоїдних гормонів впливає на обсяг їх синтезу в залозі (механізм місцевої позитивний зворотний зв'язок). Транспорт Т3 і Т4 у крові здійснюється за допомогою спеціальних білків, однак, у такій зв'язаній з білком формі гормони не здатні проникати в клітини-ефектори. Значна частина тироксину депонується та транспортується еритроцитами. Дестабілізація їх мембран, наприклад, під впливом ультрафіолетового опромінення, веде до виходу тироксину в плазму крові. При взаємодії гормону з рецептором на поверхні клітинної мембрани відбувається дисоціація гормон-білкового комплексу, після чого гормон проникає всередину клітини. Внутрішньоклітинними мішенями тиреоїдних гормонів є ядро та органоїди (мітохондрії). Механізм дії тиреоїдних гормонів представлений на рис. 6.16. Т3 у кілька разів активніший за Т4, і в тканинах відбувається перетворення Т4 на Т3 У зв'язку з цим основна частина ефектів тиреоїдних гормонів забезпечується Т3. Основними метаболічними ефектами тиреоїдних гормонів є: 1) посилення поглинання кисню клітинами та мітохондріями з активацією окисних процесів та збільшенням основного обміну, стимуляція синтезу білка за рахунок підвищення проникності мембран клітини для амінокислот таактивації генетичного апарату клітини, ліполітичний ефект та окислення жирних кислот зі зменшенням їх рівня в крові; 4) активація синтезу холестерину в печінці та його екскреції з жовчю; 5) гіперглікемія за рахунок активації розпаду глікогену в печінці та підвищення всмоктування глюкози в кишечнику, підвищення споживання та окислення глюкози клітинами; 7) активація інсуліназ печінки та прискорення інактивації інсуліну; 8) стимуляція секреції інсуліну за рахунок гіперглікемії. Таким чином, надлишкові кількості тиреоїд-
Ефекти гормонів реалізуються як після проникнення гормонів всередину клітини (вплив на транскрипцію в ядрі та синтез білка, вплив на окисно-відновлювальні реакції та звільнення енергії в мітохондріях), так і після зв'язування гормону з мембранним рецептором (утворення вторинних посередників, збільшення транспорту в клітинах , зокрема амінокислот, необхідні синтезу білка).
них гормонів, стимулюючи секрецію інсуліну і одночасно викликаючи контрінсулярні ефекти, можуть також сприяти розвитку цукрового діабету. Основні фізіологічні ефекти тиреоїдних гормонів, обумовлені перерахованими вище зрушеннями обміну речовин, виявляються в наступному: 1) забезпеченні нормальних процесів росту, розвитку та диференціювання тканин та органів, особливо центральної нервової системи, а також процесів фізіологічної регенерації тканин; 2) активації симпатичних ефектів (тахікардія, пітливість, звуження судин тощо), як за рахунок підвищення чутливості адренорецепторів, так і в результаті придушення ферментів (моноаміноксидаза), руйнівних норадреналін;міокарда, 4) підвищенні теплоутворення та температури тіла, 5) підвищенні збудливості центральної нервової системи та активації психічних процесів, 6) запобіганні стресорним ушкодженням міокарда та виразкову хворобу в шлунку; 8) підтримці репродуктивної функції. Надлишкова продукція тиреоїдних гормонів носить назву гіпертиреозу. При цьому виявляються характерні метаболічні (підвищення основного обміну, гіперглікемія, гіпертермія, схуднення) та функціональні ознаки підвищеного симпатичного тонусу (тахікардія, пітливість, підвищення артеріального тиску та ін.). Природжена недостатність тиреоїдних гормонів, через спадкові дефекти або дефіцит
йоду в організмі матері, порушує ріст, розвиток та диференціювання скелета, тканин та органів, особливо центральної нервової системи, що веде до розумової відсталості («кретинізм»). Набута недостатність щитовидної залози (дефіцит йоду у воді та їжі, порушення продукції гіпофізом тиреотропіну, ушкодження тканини щитовидної залози – механічні або хімічними речовинами) проявляється у уповільненні окисних процесів та зниженні основного обміну, гіпоглікемії, падінні збудливостінервової системи та психічної діяльності, зниження температури тіла, накопичення глікозаміногліканів та води в підшкірно-жировій клітковині та шкірі (гіпотиреоз, мікседема або слизовий набряк). Однією з найчастіших причин вродженої або набутої тиреоїдної недостатності є дефіцит йоду в їжі та воді або порушення його захоплення з крові та утилізації залозою. Основні показники обміну йоду наведено на рис. 6.17. При зниженні кількості йодиду у крові щитовидна залоза швидко компенсує цей дефіцит, посилюючи захоплення йоду. Запаси тиреоїдних гормонів у щитовидній залозі значно перевищують добову потребу в них організму, тому короткочасні та нерізкі зменшення споживання йоду не спричиняють порушень функції залози. Якщо дефіцит йоду більш виражений і тривалий, синтез та секреція тиреоїдних гормонів починає відставати від потреб організму, активується секреція тиреоліберину гіпоталамуса та тиреотропіну аденогіпофіза, розвивається гіпертрофія та гіперплазія залози, що отримала назву зоба. У таких випадках нерідко збільшена маса залози більш ефективно поглинає та утилізує йодид, що компенсує йодну недостатність та підтримує нормальну секрецію тиреоїдних гормонів. Недостатність цієї компенсаторної реакції веде до того, що незважаючи на розвиток зоба заліза не в змозі синтезувати та секретувати адекватні потребам кількості тиреоїдних гормонів та виникає тиреоїдна недостатність. Особливо часто початок її розвитку збігається з підвищенням потреби організму в тиреоїдних гормонах, наприклад, при охолодженні.