Додати в обране Щитовидна залоза - найбільша з ендокринних залоз організму - має у ссавців складний гистогенез і виробляє тиреоїдні гормони (які регулюють активність метаболічних реакцій і процеси розвитку), а також кальцитонін - гормон, який бере участь в регуляції кальцієвого обміну.
Кожна з двох частин щитовидної залози покрита капсулою з щільної волокнистої тканини, від якої всередину органа відходять прошарки, що несуть судини і нерви.
Мал. 1. Щитовидна залоза. ФК - фолікулярні клітини, ІФЕ - інтерфоллікулярний епітелій, К - колоїд, КАП - капіляр.
Фолікули - морфофункціональні одиниці залози - замкнуті освіти округлої форми, стінка яких складається з одного шару епітеліальних клітин (тироцитов), а в просвіті міститься їх секреторний продукт - колоїд (рис. 1). Кожен фолікул оточений капілярної мережею у вигляді кошики. Розміри фолікулів у дорослого варіюють в межах 50-500 мкм; їх кількість, за різними оцінками, становить від 3 до 30 млн.
Тироцитов змінюють свою форму від плоскої до циліндричної залежно від функціонального стану. У нормі у людини переважають кубічні клітини. Форма ядер відповідає формі клітини. Цитоплазма містить добре розвинені синтетичний і лізосомальних апарати, на апікальній поверхні є численні мікроворсинки, латеральна утворює комплекси з'єднань, що перешкоджають витоку колоїду (на який можуть вироблятися антитіла) з фолікулів (рис. 2).
Мал. 2. Ультраструктура клітин щитовидної залози. СК - С-клітина, інші позначення - як на рис. 1.
Функція тироцитов - синтезі і виділенні йодовмісних тиреоїдних гормонів - три- (Т3) і тетрайодтиронина (Т4) або тироксину. Синтезовані гормони накопичуються в пов'язаної з білками формі (у складі тиреоглобуліну) в колоїді (рис. 3). У фазі виведення гормонів тироцити здійснюють:
(1) ендоцитоз колоїду,
(2) його лізосомальньш протеоліз з відщепленням тиреоїдних гормонів, які переносяться в кров.
Мал. 3. Процеси синтезу, накопичення та виведення тиреоїдних гормонів.
1 - синтез тиреоглобуліну (ТГ) з амінокислот (а) і моносахаридів (м) ендоплаз-тичних мережею (ЕС) і комплексом Гольджі (КГ), його виведення в просвіт фолікула екеоцітознимі бульбашками (ЕП) з одночасним приєднанням йоду (J), який активно вловлюється тироцитов з крові і транспортується до апікальної поверхні (пунктирна лінія); ТП - транспортні пухирці.
2 - виведення гормонів в фізіологічних умовах; захоплення дрібних порцій ТГ з формуванням облямованих ямок і бульбашок (ОЯ, ОП). Втрата ОП облямівки, злиття з лізосомами (Л) і освіту фаголізосом (Ф), в яких від ТГ отщепляются гормони - Т3 і Т4, що надходять в просвіт капіляра (КАП).
3 - при різкій стимуляції ТТГ тироцити утворюють псевдоподии (ПП), захоплюючі великі колоїдні краплі (КК), які перетравлюються в цитоплазмі з відщепленням гормонів.
Т3 і Т4 беруть участь в регуляції метаболічних реакцій, впливають на ріст і диференціювання тканин, особливо на розвиток нервової системи. Всі етапи діяльності тироцитов знаходяться під контролем TТГ, ефекти якого опосередковуються рецепторами ТТГ на їх плазмолемме.
Інтерфоллікулярний епітелій розташовується між фолікулами у вигляді компактних скупчень; передбачається, що він служить джерелом утворення нових фолікулів, проте встановлено, що фолікули можуть формуватися і шляхом ділення наявних.
З-клітини виробляють гормон кальцитонін, який надає гіпокальціеміческіе дію. Вони виявляються спеціальними способами забарвлення і найбільш часто лежать поодинці або дрібними групами парафоллікулярнимі - в стінці фолікула між тироцитов і базальноїмембраною (рис. 2). У людини в нормі їх зміст в органі невелика (0.1% від загального числа клітин). Кальцитонин накопичується в С-клітинах в щільних гранулах і виводиться з клітин механізмом екзоцитозу при підвищенні рівня Са2 + в крові.
У фізіологічних умовах здійснюється дуже повільно, проте здатність паренхіми органу до зростання дуже висока. Порушення механізмів регенерації може призводити до розростання залози з утворенням зоба (часто вузлуватого через неоднаковою чутливості різних тироцитов до стимуляції).
Щитовидна залоза складається з двох частин, з'єднаних перешийком і розташованих на шиї по обидва боки трахеї нижче щитовидного хряща. Вона має дольчатое будова.
Тканина залози складається з фолікулів, заповнених колоїдом, в якому є йодовмісні гормони тироксин (тетрайодтіронін) і трийодтиронін у зв'язаному стані з білком тиреоглобуліном. У міжфолікулярних просторі розташовані парафоллікулярние клітини, які виробляють гормон тиреокальцитонин. Зміст тироксину в крові більше, ніж трийодтироніну. Однак активність трийодтироніну вище, ніж тироксину. Ці гормони утворюються з амінокислоти тирозину шляхом її йодування. Інактивація відбувається в печінці за допомогою освіти парних сполук з глюкуроновою кислотою.
- Йодовмісні гормони виконують в організмі такі функції:
- посилення всіх видів обміну (білкового, ліпідного, вуглеводного), підвищення основного обміну і посилення енергоутворення в організмі;
- вплив на процеси росту, фізичний і розумовий розвиток;
- збільшення частоти серцевих скорочень;
- стимуляція діяльності травного тракту: підвищення апетиту, посилення перистальтики кишечника, збільшення секреції травних соків;
- підвищення температури тіла за рахунок посилення теплопродукції;
- підвищення збудливості симпатичної нервової системи.
Секреція гормонів щитовидної залози регулюється тропний гормоном аденогіпофіза, тиреоліберином гіпоталамуса, вмістом йоду в крові. При нестачі йоду в крові, а також йодовмісних гормонів за механізмом позитивного зворотного зв'язку посилюється вироблення тиреоліберином, який стимулює синтез тиреотропного гормону, що, в свою чергу, призводить до збільшення продукції гормонів щитовидної залози. При надмірній кількості йоду в крові і гормонів щитовидної залози працює механізм негативного зворотного зв'язку. Порушення симпатичного відділу вегетативної нервової системи стимулює гормонообразовательной функцію щитовидної залози, порушення парасимпатичного відділу - гальмує її.
Порушення функції щитовидної залози виявляються її гіпофункцією і гіперфункцією.
Якщо недостатність функції розвивається в дитячому віці, то це призводить до затримки росту, порушення пропорцій тіла, статевого і розумового розвитку. Такий патологічний стан називається кретинізмом. У дорослих гіпофункція щитовидної залози призводить до розвитку патологічного стану - мікседеми. При цьому захворюванні спостерігається гальмування нервово-психічної активності, що проявляється в млявості, сонливості, апатії, зниження інтелекту, зменшенні збудливості симпатичного відділу вегетативної нервової системи, порушення статевих функцій, пригніченні всіх видів обміну речовин і зниження основного обміну. У таких хворих збільшена маса тіла за рахунок підвищення кількості тканинної рідини і відзначається одутлість особи. Звідси і назва цього захворювання: мікседема - слизовий набряк.
Гіпофункція щитовидної залози може розвинутися у людей, які проживають в місцевостях, де у воді та грунті спостерігається нестача йоду. Це так званий ендемічний зоб. Щитовидна залоза при цьому захворюванні збільшена (зоб), зростає кількість фолікулів, проте через нестачу йоду гормонів утворюється мало, що призводить до відповідних порушень в організмі, що виявляється у вигляді гіпотиреозу.
При гіперфункції щитовидної залози розвивається захворювання тиреотоксикоз (дифузний токсичний зоб, Базедова хвороба, хвороба Грейвса). Характерними ознаками цього захворювання є збільшення щитовидної залози (зоб), екзофтальм, тахікардія, підвищення обміну речовин, особливо основного, втрата маси тіла, збільшення апетиту, порушення теплового балансу організму, підвищення збудливості і дратівливості.
Кальцитонін, або тиреокальцитонин, разом з паратгормоном околощитовідних залоз бере участь в регуляції кальцієвого обміну. Під його впливом знижується рівень кальцію в крові (гіпокальціємія). Це відбувається в результаті дії гормону на кісткову тканину, де він активує функцію остеобластів і підсилює процеси мінералізації. Функція остеокластів, що руйнують кісткову тканину, навпаки, пригнічується. У нирках і кишечнику кальцитонін пригнічує реабсорбцію кальцію і підсилює зворотне всмоктування фосфатів. Продукція Тиреокальцитонін регулюється рівнем кальцію в плазмі крові за типом зворотного зв'язку. При зниженні вмісту кальцію гальмується вироблення Тиреокальцитонін, і навпаки.
Щитовидна залоза відіграє важливу роль в обміні речовин. Про це свідчать різка зміна основного обміну, що спостерігається при порушеннях діяльності щитовидної залози, а також ряд непрямих даних, зокрема рясне її кровопостачання незважаючи на невелику масу (20-30 г). Щитовидна залоза складається з безлічі особливих порожнин - фолікулів, заповнених в'язким секретом - колоїдом.
До складу колоїду входить особливий йодовмісних глікопротеїн - йодтиреоглобуліном. Він являє собою запасну форму тироксину і трийодтироніну - основних гормонів фолікулярної частини щитовидної залози.
Крім цих гормонів, в особливих клітинах (парафолікулярних, або С-клітинах) синтезується гормон пептидної природи, що забезпечує постійну концентрацію кальцію в крові. Він отримав назву "кальцитонін". Вперше на існування кальцитоніну, що володіє здатністю підтримувати постійний рівень кальцію в крові, вказав в 1962 р Д. Копп, який помилково вважав, що цей гормон синтезується паращитовидних залозами. В даний час кальцитонін не тільки виділений в чистому вигляді з тканини щитовидної залози тварин і людини, а й повністю розкрита 32-членна амінокислотна послідовність, підтверджена хімічним синтезом. Нижче приведена первинна структура кальцитонина, отриманого з щитовидної залози людини:
Кальцитонін людини містить дисульфідних місток (між 1-м і 7-м мінокіслотнимі залишками) і характеризується N-кінцевим цистеїном і С-кінцевим пролінамідом.
Біологічна дія кальцитоніну прямо протилежно ефекту паратгормона: він викликає придушення в кістковій тканині резорбтивних процесів і відповідно гипокальциемию і гіпофосфатемію. Таким чином, сталість рівня кальцію в крові людини і тварин забезпечується головним чином паратгормоном, кальцитріолом і кальцитонином, тобто гормонами як щитовидної і паращитовидних залоз, так і гормоном - похідним вітаміну D3. Хімічна природа гормонів фолікулярної частини щитовидної залози з'ясована в деталях порівняно давно. Вважається встановленим, що все йодовмісні гормони, що відрізняються один від одного вмістом йоду, є похідними L-тіроніна, який синтезується в організмі з амінокислоти L-тирозину.
З L-тіроніна легко синтезується гормон щитовидної залози тироксин, який містить в 4 положеннях кільцевої структури йод. Слід зазначити, що гормональною активністю наділені 3,5,3'-трийодтиронін і 3,3 '-дийодтиронин, також відкриті в щитовидній залозі. Біосинтез гормонів щитовидної залози регулюється тіротропіном - гормоном гіпоталамуса. В даний час ще повністю не вивчені ферментні системи, що каталізують проміжні стадії синтезу цих гормонів, і природа ферменту, який бере участь у перетворенні йодидов у вільний йод, необхідний для йодування 115 залишків тирозину в молекулі тиреоглобуліну. Послідовність реакцій, пов'язаних з синтезом гормонів щитовидної залози, була розшифрована за допомогою радіоактивного йоду [I131]. Було показано, що введений мічений йод насамперед виявляється в молекулі монойодтірозіна, потім - дийодтирозина і тільки потім - тироксину. Ці дані дозволяли припустити, що монойод- і дійодтірозіна є попередниками тироксину. Однак відомо також, що включення йоду здійснюється не на рівні вільного тироксину, а на рівні поліпептидного ланцюга тиреоглобуліну в процесі його постсинтетическом модифікації в фолікулярних клітинах. Подальший гідроліз тиреоглобуліну під дією протеїназ і пептідаз призводить до утворення як вільних амінокислот, так і до звільнення йодтиронінів, зокрема тироксину, подальше депонування якого сприяє утворенню трийодтиронина. Ця точка зору кажетсяболее правдоподібною з урахуванням універсальності постсинтетическом хімічної модифікації при біосинтезі біологічно активних речовин в організмі.
Катаболізм гормонів щитовидної залози протікає за двома напрямками: розпад гормонів із звільненням йоду (у вигляді йодидів) і дезамінування (відщеплення аміногрупи) бічного ланцюга гормонів. Продукти обміну або незмінені гормони екскретуються нирками або кишечником. Можливо, що деяка частина незміненого тироксину, надходячи через печінку і жовч в кишечник, знову всмоктується, поповнюючи резерви гормонів в організмі.
Біологічна дія гормонів щитовидної залози поширюється на безліч фізіологічних функцій організму. Зокрема, гормони регулюють швидкість основного обміну, ріст і диференціювання тканин, обмін білків, вуглеводів і ліпідів, водно-електролітний обмін, діяльність ЦНС, шлунково-кишкового тракту, гемопоез, функцію серцево судинної системи, потреба у вітамінах, опірність організму інфекціям і ін. Точкою додатки дії тиреоїдних гормонів, як і всіх стероїдів, вважається генетичний апарат. Специфічні рецептори - білки - забезпечують транспорт тиреоїдних гормонів в ядро і взаємодія зі структурними генами, в результаті чого збільшується синтез ферментів, що регулюють швидкість окисно-відновних процесів. Природно тому, що недостатня функція щитовидної залози (гіпофункція) або, навпаки, підвищена секреція гормонів (гіперфункція) викликає глибокі розлади фізіологічного статусу організму.
Гіпофункція щитовидної залози в ранньому дитячому віці призводить до розвитку хвороби, відомої як кретинізм. Крім зупинки зростання, специфічних змін шкіри, волосся, м'язів, різкого зниження швидкості процесів обміну, при кретинізм відзначаються глибокі порушення психіки; специфічне гормональне лікування в цьому випадку не дає позитивних результатів. Недостатня функція щитовидної залози в зрілому віці супроводжується розвитком гіпотиреоїдного набряку, або мікседеми (від грец. Myxa - слиз, oedemo - набряк). Це захворювання частіше зустрічається у жінок і характеризується порушенням водно-сольового, основного і жирового обміну. У хворих відзначаються слизовий набряк, патологічне ожиріння, різке зниження основного обміну, випадання волосся і зубів, загальні мозкові порушення і психічні розлади. Шкіра стає сухою, температура тіла знижується; в крові підвищений вміст глюкози. Гипотиреоидизм порівняно легко піддається лікуванню препаратами щитовидної залози. Слід зазначити ще одну поразку щитовидної залози - ендемічний зоб. Хвороба зазвичай розвивається у осіб, які проживають в гірських місцевостях, де вміст йоду у воді та рослинах недостатньо. Недолік йодапріводіт до компенсаторного збільшення маси тканини щитовидної залози за рахунок переважного розростання сполучної тканини, проте цей процес не супроводжується збільшенням секреції тиреоїдних гормонів. Хвороба не призводить до серйозних порушень функцій організму, хоча збільшена в розмірах щитовидна залоза створює певні незручності. Лікування зводиться до збагачення продуктів харчування, зокрема кухонної солі, неорганічним йодом. Підвищена функція щитовидної залози (гіперфункція) викликає розвиток гіпертиреозу, відомого в літературі під назвою "зоб дифузний токсичний" (хвороба Грейвса, або базедова хвороба). Різке підвищення обміну речовин супроводжується посиленим розпадом тканинних білків, що призводить до розвитку негативного азотистого балансу. Найбільш характерним проявом хвороби вважається тріада симптомів: різке збільшення числа серцевих скорочень (тахікардія), витрішкуватість (екзофтальм) і зоб, тобто збільшена в розмірах щитовидна залоза; у хворих відзначаються загальне виснаження організму, а також психічні розлади.
При гіперфункції щитовидної залози і, зокрема, токсичному зобі показано оперативне видалення всієї залози або введення 131I (β- і γ-випромінювання частково разрушаетткань залози) і антагоністів тироксину, що гальмують синтез тиреоїдних гормонів. До подібних речовин відносяться, наприклад, тіосечовина, тиоурацил (або метилтиоурацил).
Пригнічують функцію щитовидної залози тиоцианат і речовини, що містять амінобензольную групу, а також мікродози йоду. Механізм дії антитиреоїдних речовин остаточно не з'ясований. Можливо, вони чинять інгібуючу дію на ферментні системи, які беруть участь в біосинтезі тиреоїдних гормонів.
