Функции тиреоидных гормонов щитовидной железы

Строение щитовидной железы

Щитовидная железа – эндокринный орган. Она регулируют фундаментальные процессы организма: обмен веществ, дыхание тканей, нервную регуляцию, доставку аминокислот в клетки и кальциевый обмен в костной ткани. Вырабатывает три основных гормона.

Каждый из них имеет свои строго определенные функции и критически необходим для жизни. Гормоны щитовидной железы продуцируются на основе йода.

Важность нормального функционирования поджелудочной железы тяжело переоценить. У плода она закладывается на 4-5 неделе и почти полностью формируется к 12. Если в этот период женщина не получает достаточно йода или ее собственная щитовидка дает сбои, у ребенка не формируются функции головного мозга и развивается кретинизм.

Щитовидная железа – небольшой по размеру орган. Она находится над трахеей, несколько ниже гортани и по форме напоминает бабочку. Свое название железа получила от расположенного выше щитовидного хряща, защищающего гортань от внешних воздействий.

Возраст влияет на расположение железы. В детстве она гораздо выше, чем в старости. У пожилых людей щитовидка может даже опуститься в полость грудной клетки.

У мужчин размер железы больше – около 25 куб. см. У женщин меньше – в среднем 18 куб. см. Во время беременности и в разные периоды менструального цикла этот объем несколько увеличивается. Вес железы составляет 25-40 г.

«Крылья» щитовидной железы называются доли и обозначаются как правая и левая. Между ними находится перешеек и часть, которая встречается непостоянно. Это, так называемая, пирамидальная доля и у 15% людей ее нет.

Кровоснабжение органа интенсивное. Оно в пятьдесят раз сильнее кровоснабжения мышц. Кровь в ткань щитовидки поступает по специальным артериям: верхней и нижней щитовидной. Отток происходит по двум венам с аналогичными названиями и еще дополнительно по боковой вене, впадающей непосредственно в яремную вену. Лимфоток также развит достаточно сильно. Много узлов, которые сообщаются между собой.

Ткань щитовидной железы представлена следующими видами клеток:

  1. А-клетки.
  2. В-клетки или клетки Гюртле.
  3. С-клетки.

Основную нагрузку выполняют а-клетки. Именно в них вырабатываются основные гормоны Т3 (тетрайодтиронин) и Т4 (тироксин). Происходит это в фолликулах. Это круглые образования, в середине которых находится желеподобная масса с высоким содержанием гормонов.

Клетки Гюртле заполняют межфолликулярное пространство. Их функция изучается и до конца не понятна. Уже установлено, что внутри в-клеток вырабатываются биологически активные вещества, в частности, серотонин. С-клетки продуцирует третий гормон кальцитонин. Он отвечает за кальциевый баланс в организме.

На задней стенке щитовидки, уже вне капсулы органа расположены несколько (чаще всего 4) околощитовидных желез. Это очень маленькие секреторные органы, которые все вместе достигают массы 0,13 г. Они дают организму паратгормон при недостатке которого нарушается рост костной ткани и повышается возбудимость нервной системы.

Функции щитовидной железы

Главная функция щитовидной железы – это выработка гормонов. Внутри органа вырабатываются трийодитрон Т3 (наиболее активное вещество), тетрайодитрон Т4 и кальцитонин.

Гормоны щитовидной железы выполняют следующие функции в организме человека:

  • обеспечивают обмен веществ и нормальную скорость метаболизма;
  • участвуют в усвоении клетками кислорода (тканевое дыхание);
  • жировой обмен;
  • регуляция роста мышечной массы;
  • обеспечивают нормальное функционирование ЦНС;
  • влияют на кровь, кровеносные сосуды и работу сердца (частота сокращений);
  • регуляция кальциевого обмена;
  • участвуют в функционировании почек;
  • кроветворение;
  • баланс холестерина;
  • головной мозг;
  • репродуктивная система.

Что такое регуляция основного обмена? Это выработка энергии. Именно гормоны щитовидной железы отвечают за энергетический баланс организма человека, даже за постоянное поддержание на нужном уровне температуры тела. Доказано, что виновником быстрой утомляемости человека является недостаток йода и, как результат, неполноценное функционирование железы.

В функции гормонов щитовидки входит и регуляция умственной деятельности. Вялое и некачественное мышление – следствие дефицита йода. Повышение уровня интеллектуальной деятельности напрямую связано с достаточным потреблением йода и нормализацией работы щитовидной железы.

Следующей важной функцией, о которой хотелось бы сказать отдельно, является успокаивающее действие на нервную систему. Гормоны щитовидной железы поддерживают баланс между процессами возбуждения и торможения. Недостаток гормонов приводит к раздражительности, повышенной возбудимости и бессоннице.

Нельзя обойти вниманием и способность йода к окислению жира. В функции щитовидной железы входит жировой обмен в организме. Человек, у которого щитовидка работает плохо, начинает полнеть, так как жиры перестают окисляться и начинают накапливаться в тканях. Увеличивается не только удельный вес жира, но и уровень холестерина, который откладывается на стенках сосудов.

Образование тиреоидных гормонов и функции

Щитовидка вырабатывает гормоны на основе йода. Индексы 3 и 4 в кратком обозначении тироксина и трийодитрона это количество молекул йода в веществе. Для поддержания работы железы на должном уровне в организм должно поступать от 150 до 200 мг йода в сутки.

В синтезе гормонов кроме йода берет участие и аминокислота тирезин. Однако ведущая роль остается у йода. Он усваивается с пищей и через кровь из кишечника в форме солей-йодитов поступает в щитовидную железу. На входе в каждую фолликулу йодиты встречаются с особыми ферментами тиреоидными пероксидазами, которые превращают соли в молекулярный йод. Тут же около 98% молекул йода связываются с тиреоглубулином.

И только после этого уже измененный йод попадает внутрь фолликулов, где и связывается с тирезином. В результате сложных химических реакций, в ходе которых водород в аминокислоте заменяется молекулами йода, образуется пара йодосодержащих гормонов. Соответственно 3 молекулы йода – трийодитрон и 4 – тетрайодитрон.

Большая часть гормонов находится в крови в неактивной форме. Они связаны с белком и в таком виде остаются на «скамейке запасных». Активны только свободные от белка гормоны, которые обозначаются соответственно FT3 и FT4. При этом больше работает трийодитрон Т3. Тетрайодитрон используется меньше, но его щитовидная железа вырабатывает в 10-30 раз больше, создавая этим запас гормона. При увеличенной потребности в Т3 от Т4 просто отделяется одна молекула йода.

Т3 и Т4 выполняют в организме человека многочисленные и разноплановые функции. Они регулируют и стимулируют:

  • обменные процессы, усвоение клетками кислорода;
  • синтез белка;
  • окисление жирных кислот;
  • синтез холестерина;
  • секрецию инсулина;
  • процессы роста;
  • симпатические эффекты: выделение пота, усиление пульса, температура тела;
  • возбудимость нервной системы;
  • психические процессы;
  • физиологическую защиту от стресса;
  • половую жизнь и репродуктивную функцию.

Гормон кальцетонин

Кальцитонин вырабатывается в с-клетках. Его функции еще не до конца изучены, но известно, что гормон берет участие в сохранении кальциевого баланса организма. Главная роль заключается в том, что он помогает контролировать уровень кальция в организме.

В клетках щитовидной железы кальцитонина вырабатывается немного. Еще меньше данного гормона выделяет кишечник. В крови концентрация кальцетонина небольшая и это норма.

За кальциевый обмен в организме, реабсорбцию его из первичной мочи в канальцах почек отвечает другой гормон — паратгормон. Его выделяет сообщество околощитовидных желез. Кальцетонин имеет прямо противоположное действие и включается, когда уровень ионов кальция в крови выходит за верхнюю черту нормы.

Действовать кальцитонин начинает только после реакции на превышение кальция рецепторов органов: почек, желудка, кишечника, костной ткани. Он подавляет реабсорбцию фосфатов в почечных канальцах. Кальций просто выводится наружу с мочой.

Утверждать, что эти два гормона полностью обеспечивают кальциевый баланс в организме, нельзя. Дело в том, что сам по себе кальцетонин не обладает высокой активностью. Помимо него, в кальциевом обмене большую роль играет витамин D и другие соединения.

Гуморальная регуляция щитовидной железы

Регуляция работы щитовидной железы осуществляется через другие эндокринные органы, находящиеся в головном мозге. Это гипофиз и гипоталамус. Гипофиз выделяет тиреотропный гормон (ТГГ). В его функции входит сообщать щитовидке о необходимости увеличения количества гормонов Т3 и Т4, а также стимуляция роста самой железы.

В свою очередь, выработка тиреотропного гормона находится под контролем гипоталамуса. Последний выделяет тиреотропин –рилизинг гормон. Это вещество является стимулятором для лобных долей гипофиза. Попадая в кровь, оно дает команду на продуцирование ТГГ.

Гормоны поджелудочной железы чутко реагируют на количество тиреотропного гормона. Но существует и обратная связь. Если количество три и тетрайодитов превышают норму, выработка тиреотропного гормона угнетается и щитовидка продуцирует меньше йодосодержащих гормонов.

Синтез и функции тиреоидных гормонов

Тиреоидные гормоны, являющиеся производными тирозина, продуцируются щитовидной железой и при нормальном функционировании эндокринного органа поддерживаются на постоянном уровне, нарушение которого приводит к патологиям в тканях и органах.

Тиреоидные гормоны, являющиеся производными тирозина, продуцируются щитовидной железой.

Тиреоидные вещества участвуют в энергетическом и метаболическом обмене, синтезирование веществ управляется нервной системой и находится под контролем гипоталамуса и гипофиза.

При повышении секреции назначается терапия, приводящая к уменьшению количества трийодтиронина и тироксина, при снижении секреции для восполнения необходимых веществ используются медицинские препараты тиреоидных гормонов.

Что такое тиреоидные гормоны?

Биосинтез Т3 (трийодтиронина) и Т4 (тетрайодтиронина или тироксина) осуществляется клетками фолликулов щитовидной железы, накапливаются и хранятся гормональные вещества в фолликулярном коллоидном веществе в составе белка тиреоглобулина.

Т3 и Т4 являются йодосодержащими веществами, в трийодтиронине присутствует 3, а в тироксине — 4 атома йода, причем Т3 образуется в результате распада синтезированного Т4.

Секреты могут находиться в крови в свободном или в связанном с белками виде.

Гормоны осуществляют биологическое управление через ферменты.

Секреция и активация белков-ферментов проходит под воздействием тиреоидных веществ.

Гормоны осуществляют биологическое управление через ферменты.

Механизм действия в процессе выработки ферментов можно разделить на следующие этапы:

  • проникновение через мембрану внутрь клетки;
  • соединение с рецепторами;
  • миграция в клеточное ядро;
  • взаимодействие с ДНК;
  • синтез белка-фермента.

Резистентность организма может проявляться в устойчивости к воздействию Т3 и Т4, что приводит к патологическим процессам в органах и тканях.

Оценить функцию продуцирования помогает тест погашенных (Т-uptake) гормонов, показатель которых зависит как от количества секретированных веществ, так и от концентрации связывающих их белков.

Тиреоидные гормоны. Щитовидная железа. Эндокринология

При изменении количества секрета тест поглощения помогает определить причину этой патологии, которая может быть вызвана нарушением функции щитовидки или изменением содержания тироидсвязывающих белков в крови.

Пространственная структура гормонов отличается гибкостью и позволяет им легко связываться с клеточными рецепторами.

Простое химическое строение (2 фенольных кольца тирозина с присоединенными к ним атомами йода) молекул позволяет легко выявлять количество тиреоидных секретов с помощью лабораторного анализа крови.

Простое химическое строение молекул гормона позволяет легко выявлять количество тиреоидных секретов с помощью анализа крови.

Синтез

Исходными веществами для образования гормонов трийодтиронина и тетрайодтиронина служат тирозин (аминокислота) и йод, процесс синтеза можно разделить на несколько предварительных этапов:

  • всасывание йода в виде йодидов и его проникновение в фолликулярные клетки щитовидки;
  • окисление и переход в молекулярный вид;
  • соединение с тиреоглобулином, проникающим в клетки через коллоид;
  • органическое связывание йода с образованием моно- и дийодтирозина (МИТ и ДИТ).

Затем в процессе окислительной конденсации 2 молекулы ДИТ преобразуются в тиреоидный гормон тироксин, а в результате соединения молекул МИТ и ДИТ образуется трийодтиронин.

Т3 и Т4 высвобождаются в кровь, а превращение тироксина в трийодтиронин происходит как в клетках щитовидки, так и в тканях других органов.

Более 99% гормонов связывается белками плазмы, остальные находятся в свободном виде. Метаболизм приводит к распаду 10% тироксина, вырабатываемого щитовидной железой (всего 80-100 мкг).

Количество свободных Т3 и Т4 по мере их деградации поддерживается за счет гормонов, находящихся в связанном состоянии.

Более 99% гормонов связывается белками плазмы.

Чтобы обеспечить функционирование организма, значение гормонов должно сохраняться в границах нормы:

  • общий Т3 — 0,62-3,14 нмоль/л (у взрослых);
  • свободный Т3 — 2,6-5.7 пмоль/л;
  • общий Т4 — 59,0-135,0 нмоль/л (у мужчин), 71,0-142,0 нмоль/л (у женщин);
  • свободный Т4 — 9,0-22,0 пмоль/л.

Функции тиреоидных гормонов

Участвуя в процессах биохимии и метаболизма, гормоны оказывают действие на многие физиологические явления в организме.

Тиреоидные вещества регулируют следующие метаболические функции:

  •  процесс поглощения кислорода клетками, приводящий к выработке необходимой для жизнедеятельности энергии;
  • экспрессию гена (передачу информации из ДНК) и синтез белковых соединений;
  • расщепление жиров (липолиз);
  • производство эндогенного холестерина, построение половых и стероидных гормонов;
  • распад гликогена и секрецию инсулина.

Метаболические процессы с участием гормонов обуславливают следующие физиологические эффекты:

  • рост, развитие и дифференцировку систем, органов и тканей, заживление ран;
  • активацию нервной СС системы (повышают АД и сердцебиение, вызывают потливость и сужение сосудов);
  • стимуляцию теплопроизводства;
  • изменение процесса отложения жировых клеток (изменение массы тела);
  • поддержание репродуктивных функций и эмбриогенеза;
  • активацию психических процессов;
  • гемокоагуляцию.

Дефицит или избыток гормонов, вырабатываемых щитовидной железой, приводит к нарушению обмена веществ, вызывая патологические процессы в тканях и органах.

Виды

Т3

Трийодтиронин образуется в клетках щитовидной железы и в клетках тканей (распад Т4).

Гормон активирует обмен в костной ткани и ССС, усиливает проводимость нервной системы.

Трийодтиронин образуется в клетках щитовидной железы.

Если Т3 повышен, страдает ЦН система (раздражительность, тахикардия, экстрасистолия) и ПН система (тремор, сужение сосудов).

Пониженный уровень гормона может быть вызван удалением части щитовидной железы, гипотиреозом, лечением радиоактивным йодом и препаратами йода, синдромом низкого Т3, гипопродукцией.

Снижение Т3 приводит к сбоям цикла, ухудшению мыслительных процессов, сонливости.

Т4

Функциями тироксина являются извлечение энергии из гликогена и жиров (катаболизм) и процессы метаболизма.

Избыток Т4 приводит к повышению АД, психической гиперактивности, сердцебиению.

Если щитовидная железа вырабатывает мало тироксина, то появляется вялость и сонливость, пониженное АД, избыточный вес, возникают проблемы с зачатием.

Анализы щитовидной железы на Т3 и T4.

Свободные и общие формы.

Недостаток или переизбыток гормонов обусловлен гипо- или гиперфункцией щитовидной железы, заболеваниями гипофиза и гипоталамуса, неправильным приемом лекарственных средств.

Гормоны щитовидной железы (тиреоидные гормоны)

Гормо́ны щитови́дной железы́ представлены двумя различными классами биологически активных веществ: йодтиронинами и полипептидным гормоном кальцитонином.

Эти классы веществ выполняют разные физиологические функции: йодтиронины регулируют состояние основного обмена, а кальцитонин является одним из факторов роста и влияет на состояние кальциевого обмена, а также участвует в процессах роста и развития костного аппарата (в тесном взаимодействии с другими гормонами).

Микроскопически ткань щитовидной железы представлена, в основном, сферическими тиреоидными фолликулами синтезирующими два так называемых тиреоидных гормона — тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3), являющихся йодированными производными аминокислоты тирозина и отличающихся лишь числом атомов йода в молекуле, но имеющих общие физиологические свойства.

Тиреоидные гормоны непосредственно ингибируют секрецию ТТГ аденогипофизом.

От 60 до 80 процентов общего количества тиреоидных гормонов, производимых щитовидной железой, поступает в кровь в форме тироксина, который является относительно малоактивным тиреоидным гормоном, фактически — прогормоном, и слабо связывается непосредственно с рецепторами тиреоидных гормонов в тканях.

Перед тем, как оказать действие на клетки органов-мишеней, большая часть тироксина непосредственно в клетках конвертируется в биологически активную форму — трийодтиронин. Этот процесс происходит при участии металлофермента — селен-зависимой монодейодиназы.

В клетках эпителия фолликулов щитовидной железы находится белок тиреоглобулин. Это гликопротеин, содержащий много остатков аминокислоты тирозина (около 3 % от массы белка). Синтез тиреоидных гормонов идет из тирозина и атомов иода именно в составе молекулы тиреоглобулина и включает 2 стадии.

На апикальных мембранах клеток фолликулов сначала происходит иодирование тирозина с образованием моноиодтирозина (МИТ) и дииодтирозина (ДИТ). Следующим этапом является конденсация МИТ и ДИТ с образованием Т3 и Т4.

Такая иодированная молекула тиреоглобулина секретируется в просвет фолликула, в коллоид. Когда в щитовидную железу приходит сигнал в виде ТТГ (тиреотропного гормона), клетки фолликула захватывают капельки коллоида вместе с тиреоглобулином, ферменты лизосом протеазы гидролизуют белок до аминокислот, и готовые Т3 и Т4 поступают в кровь.

В крови тиреоидные гормоны связываются с белком- переносчиком и в таком виде транспортируются в ткани-мишени.

Концентрация Т4 в крови в 10 раз больше, чем Т3, поэтому Т4 называют главной формой тиреоидных гормонов в крови. Но Т3 в 10 раз активнее, чем Т4.

Ткани-мишени для тиреоидных гормонов – это все ткани, кроме селезёнки и семенников.

В тканях-мишенях тиреоидные гормоны освобождаются от белка и поступают в клетку. В клетках 90 % Т4 теряет 1 атом иода и превращается в Т3. Таким образом, главной внутриклеточной формой гормона является Т3.

Действие тиреоидных гормонов на организм зависит от концентрации этих гормонов в крови: в физиологических дозах они оказывают анаболическое действие, в больших дозах – катаболическое.

Физиологическое действие

Тиреоидные гормоны стимулируют рост и развитие организма, рост и дифференцировку тканей. Повышают потребность тканей в кислороде. Повышают системное артериальное давление, частоту и силу сердечных сокращений. Повышают температуру тела и уровень основного обмена.

Тиреоидные гормоны повышают уровень глюкозы в крови, усиливают глюконеогенез в печени, тормозят синтез гликогена в печени и скелетных мышцах.

Также они повышают захват и утилизацию глюкозы клетками, повышая активность ключевых ферментов гликолиза. Тиреоидные гормоны усиливают липолиз (распад жира) и тормозят образование и отложение жира.

Действие тиреоидных гормонов на обмен белков зависит от концентрации гормонов. В малых концентрациях они оказывают анаболическое действие на обмен белков, повышают синтез белков и тормозят их распад, вызывая положительный азотистый баланс.

В больших же концентрациях тиреоидные гормоны оказывают сильное катаболическое действие на белковый обмен, вызывая усиленный распад белков и торможение их синтеза, и как следствие — отрицательный азотистый баланс.

Тиреоидные гормоны повышают чувствительность тканей к катехоламинам.

Действие тиреоидных гормонов на рост и развитие организма синергично с действием соматотропного гормона, причём наличие определённой концентрации тиреоидных гормонов является необходимым условием для проявления ряда эффектов соматотропного гормона.

Тиреоидные гормоны усиливают процессы эритропоэза в костном мозге. Также оказывают влияние на водный обмен, понижают гидрофильность тканей и канальцевую реабсорбцию воды.

Тиреоидное средство

Йодтирокс

Международное название: Левотироксин натрий+Калия йодид (Levothyroxine sodium+Potassium iodide)

Лекарственная форма: таблетки

Фармакологическое действие: Йодтирокс — комбинированный препарат, содержащий левотироксин (изомер синтетического гормона щитовидной железы Т4) и препарат неорганического …

Показания: Эндемический зоб, эутиреоидный зоб (у подростков), эутиреоидный диффузный зоб (у взрослых и при беременности); профилактика рецидива зоба после его хирургического удаления.

Лиотиронин

Международное название: Лиотиронин (Liothyronine)

Лекарственная форма: таблетки

Фармакологическое действие: Гормон щитовидной железы, левовращающий изомер трийодтирозина, восполняет дефицит гормонов щитовидной железы.

Увеличивает потребность тканей …

Показания: Гипотиреоз (первичный, вторичный), микседема, кретинизм, цереброгипофизарные заболевания с гипотиреоидным состоянием, гипотиреоидное ожирение, …

Л-Тирок

Международное название: Левотироксин натрий (Levothyroxine sodium)

Лекарственная форма: таблетки

Фармакологическое действие: Левовращающий изомер тироксина, после частичного метаболизма в печени и почках оказывает влияние на развитие и рост тканей, обмен веществ.

Механизмы …

Показания: Гипотиреоз различного генеза (в т.ч. при беременности), дефицит гормонов щитовидной железы, рецидив зоба (профилактика после резекции), эутиреоидный …

Новотирал

Международное название: Левотироксин натрий+Лиотиронин (Levothyroxine sodium+Liothyronine)

Лекарственная форма: таблетки

Фармакологическое действие: Средство заместительной терапии, содержит L-изомеры Т4 и Т3, восполняет дефицит гормонов щитовидной железы.

Обладает анаболическим и катаболическим …

Показания: Гипотиреоз (различного генеза), дефицит гормонов щитовидной железы, рецидив зоба (профилактика после резекции), эутиреоидный доброкачественный …

Тиреоидин

Международное название: Тиреоидин (Thyroidin)

Фармакологическое действие: Гормональный препарат щитовидной железы, в его состав входит Т3 и Т4.

Тормозит тиреотропную активность гипофиза и понижает функцию щитовидной …

Показания: Первичный гипотиреоз, микседема, кретинизм; церебрально-гипофизарные заболевания с гипотиреозом; эндемический и спорадический зоб; диффузный …

Тиреокомб

Лекарственная форма: таблетки

Фармакологическое действие: Стандартизованный препарат гормонов щитовидной железы.

Стимулирует метаболизм белков, жиров, углеводов; повышает функциональную активность ССС …

Показания: Гипотиреоз; эутиреоидный зоб (у детей и подростков); эутиреоидный диффузный зоб (у взрослых, в т.ч. в период беременности); профилактика рецидива зоба (после резекции или лечения радиоактивным йодом-131).

Тиреотом

Международное название: Левотироксин натрий+Лиотиронин (Levothyroxine sodium+Liothyronine)

Лекарственная форма: таблетки

Фармакологическое действие: Средство заместительной терапии, содержит L-изомеры Т4 и Т3, восполняет дефицит гормонов щитовидной железы.

Обладает анаболическим и катаболическим …

Показания: Гипотиреоз (различного генеза), дефицит гормонов щитовидной железы, рецидив зоба (профилактика после резекции), эутиреоидный доброкачественный …

Тиро-4

Международное название: Левотироксин натрий (Levothyroxine sodium)

Лекарственная форма: таблетки

Фармакологическое действие: Левовращающий изомер тироксина, после частичного метаболизма в печени и почках оказывает влияние на развитие и рост тканей, обмен веществ.

Механизмы …

Показания: Гипотиреоз различного генеза (в т.ч. при беременности), дефицит гормонов щитовидной железы, рецидив зоба (профилактика после резекции), эутиреоидный …

Трийодтиронин

Международное название: Лиотиронин (Liothyronine)

Лекарственная форма: таблетки

Фармакологическое действие: Гормон щитовидной железы, левовращающий изомер трийодтирозина, восполняет дефицит гормонов щитовидной железы.

Увеличивает потребность тканей …

Показания: Гипотиреоз (первичный, вторичный), микседема, кретинизм, цереброгипофизарные заболевания с гипотиреоидным состоянием, гипотиреоидное ожирение

cyber
Оцените автора
CyberLesson | Быстро освоить программирование Pascal и C++. Решение задач Pascal и C++
Добавить комментарий