1. Синтез и регуляция тироксина и трийодтиронина
2. Функции гормонов щитовидной железы
3. Нарушения, связанные с гормонами щитовидной железы
4. Кальцитонин
5. Резюме
6. Список использованной литературы

а) Синтез и регуляция тироксина и трийодтиронина. Гормоны щитовидной железы тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3) образуются из тирозина путем йодирования и димеризации; их образование и секрецию стимулирует тиреотропный гормон.

1. Синтез. Трийодтиронин (Т3) и тироксин (Т4)-йодопроизводные аминокислоты тирозина, содержащие три или четыре атома йода соответственно, синтезирующиеся в фолликулах щитовидной железы. Для синтеза Т3/Т4 необходим захват йода из крови эпителиальными клетками фолликулов (тироцитов) (рис. 1).

Транспорт йода осуществляется через Na⁺,1-симпортер. Движущая сила для входа I^- обеспечивается градиентом Na⁺. I^- покидает тироциты через анионный обменник (пендрин) в люминальной мембране клетки и таким образом концентрируется в просвете фолликула.

Тиреоциты также секретируют в полость фолликула тиреоглобулин, богатый тирозином белок.

Под воздействием пероксидазы I^- окисляется и связывается с остатками тирозина в составе тиреоглобулина. Так образуется моно- и дийодтирозинтиреоглобулин. На следующем этапе йодированный остаток тирозина присоединяется к другому йодированному остатку тирозина с расщеплением аланина.

Таким образом, в составе тиреоглобулина возникают сформировавшиеся Т4 (3,5,3',5'-тетрайодтиронин) и Т3 (3,5,3'-трийодтиронин; рис. 1). При необходимости тиреоглобулин поглощается тиреоцитами путем эндоцитоза, Т3 и Т4 высвобождаются и поступают в кровь.

2. Связывание с белками. Большая часть Т3/Т4 в крови связывается с белками плазмы (табл. 3), в первую очередь с альбумином, тироксинсвязывающим преальбумином (транстиретином) и тироксинсвязывающим глобулином (ТСГ). Синтез ТСГ и, следовательно, связывание Т3/Т4 увеличиваются во время беременности.

Связывание с белками плазмы служит причиной чрезвычайно длительного периода полувыведения гормонов (около 1 дня для Т3, около 7 дней для Т4).

3. Периферическое дейодирование. Щитовидная железа преимущественно выделяет намного менее активный Т4. На периферии тем не менее Т4 дейодируется до Т3. При тяжелых заболеваниях вместо Т3 образуется неэффективный обратный rТ3 (3,3',5'-трийодтиронин) и, как следствие, снижается действие гормонов щитовидной железы.

P.S. Тиреостатики. Образование гормонов щитовидной железы может быть подавлено фармакологическими средствами на многих этапах (тиреостатики): перхлорат, пертехнат и тиоцианат ингибируют поглощение йода тиреоцитами, а тиоамид ингибирует активность пероксидазы. Образование и секреция Т3 и Т4 может подавляться избытком I^-.

4. Регуляция секреции. Синтез Т3 и Т4 находится под контролем гипоталамуса. Тиреотропный гормон (ТТГ) стимулирует рост щитовидной железы, а также образование и секрецию Т3 и Т4. Синтез тиролиберина и ТТГ подавляется Т4, по принципу отрицательной обратной связи, что позволяет поддерживать концентрации Т3 и Т4 в крови постоянными. Секреция ТТГ дополнительно ингибируется соматостатином, дофамином, глюкокортикоидами, а стимулируется норадреналином (через α-рецепторы) и эстрогенами.

б) Функции гормонов щитовидной железы. Гормоны Т3 и Т4 прежде всего необходимы для развития и, вероятно, для поддержания специализированных функций мозга, сердца, почек и т. д.; они стимулируют рост, оказывают катаболические эффекты и ускоряют основной обмен веществ.

1. Влияние на развитие. Гормоны Т3 и Т4 стимулируют синтез многих ферментов, участников сигнальных каскадов (например, рецепторов, G-белков), транспортных (например, Na⁺/К⁺-АТФаз) и структурных белков. Действие Т3 и Т4 необходимо для нормального умственного и физического развития. Умственное развитие сильнее всего зависит от этих гормонов.

Во время развития мозга Т3/Т4 вызывают рост дендритов и аксонов, образование синапсов и миелинизацию. Кроме того, они стимулируют рост костей в длину, отчасти путем усиления синтеза соматотропина и его секреции.

P.S. У других видов Т3 и Т4 тоже играют важную роль в развитии. Метаморфоз амфибий, рост перьев (в процессе линьки) у птиц и развитие рогов у оленей зависят от уровня Т3 и Т4.

2. Влияние на обмен веществ. Гормоны Т3 и Т4 стимулируют синтез белков, усиливают всасывание глюкозы в кишечнике, гликогенолиз в печени и глюконеогенез и гликолиз во многих органах. Путем стимуляции липолиза эти гормоны, с одной стороны, повышают концентрацию жирных кислот в крови. С другой стороны, они стимулируют разрушение ЛПОНГ и превращение холестерина в желчные кислоты.

Под влиянием Т3 и Т4 повышается обмен основного вещества соединительных тканей (глюкозаминогликанов) и превращение каротина в витамин А.

3. Влияние на кровообращение. Повышенное потребление энергии периферическими тканями под влиянием Т3 и Т4 вызывает периферическое расширение сосудов. Гормоны щитовидной железы также приводят к увеличению чувствительности органов к катехоламинам, в том числе и сердца, что отражается в увеличении силы и частоты сердечных сокращений, связанном с повышением экспрессии β-рецепторов. В итоге увеличивается систолическое давление и снижается диастолическое.

4. Действие на другие органы. Гормоны Т3 и Т4 повышают почечный кровоток, скорость клубочковой фильтрации и емкость канальцевого транспорта в почках. Они стимулируют активность потовых и сальных желез кожи. Наконец, Т3 и Т4 стимулируют моторную функцию кишечника и повышают нервно-мышечную возбудимость.

5. Основной обмен. На основе воздействия Т3 и Т4 повышается потребление энергии. Следствием является усиление основного обмена и соответственно теплопродукция. Для регуляции температуры тела необходимо повышение теплоотдачи.

в) Нарушения, связанные с гормонами щитовидной железы. Недостаток Т3 и Т4 приводит к тяжелым нарушениям развития, а также к ограниченной работоспособности, избыток Т3 и Т4 прежде всего вызывает усиление основного обмена веществ и увеличение частоты сердечных сокращений.

1. Гипотиреоз. Недостаток тиреоидных гормонов (гипотиреоз) может возникнуть при сниженной стимуляции щитовидной железы, опосредованной ТТГ. Кроме того, гипотиреоз может быть вызван первичным нарушение секреции Т3/Т4, например при недостатке йода, при дефектах ферментов синтеза тиреоидных гормонов или подавлении их экспрессии и при повреждении щитовидной железы.

Если причина недостаточного синтеза тиреоидных гормонов локализована в железе, то отсутствие отрицательной обратной связи через Т3 и Т4 приведет к увеличению секреции тиролиберина и ТТГ.

2. Последствия недостатка Т3 и Т4. Недостаток гормонов щитовидной железы у маленьких детей приводит к необратимому торможению умственного развития в течение нескольких недель после рождения, что также сопровождается задержкой в росте (кретинизм). Дети с врожденным гипотиреозом нередко рождаются глухими. Во время внутриутробного периода материнские тиреоидные гормоны способны поддерживать развитие плода.

У взрослых дефицит Т3 и Т4 приводит к сниженной нервно-мышечной возбудимости, гипорефлексии, вялости и депрессии. Отсутствие метаболических эффектов гормонов проявляется в увеличении жировой ткани, гиперхолестеринемии и снижении скорости основного обмена веществ. Пациенты склонны к гипогликемии. Сниженный распад глюкозаминогликанов в подкожно-жировом слое приводит к их отложению (микседема), кожа при этом становится холодной, сухой и шелушащейся. Наконец, наблюдается снижение моторики кишечника (запор).

Если тиреоидный дефицит является результатом нарушения синтеза в щитовидной железе, то секреция ТТГ увеличивается. Трофическое действие ТТГ приводит к росту щитовидной железы (струма, или зоб) (рис. 2).

3. Гипертиреоз. Избыток гормонов щитовидной железы (гипертиреоз) возникает при повышенной секреции ТТГ или при ТТГ-независимой гиперфункции щитовидной железы. При базедовой болезни гипертиреоз возникает из-за наличия антител к ТТГ-рецептору в щитовидной железе. Антитела вызывают активацию рецептора, что ведет к усилению продукции Т3/Т4 и росту железы. Другим следствием аутоиммунного заболевания является ретробульбулярное воспаление, приводящее к «выпучиванию» глаз (экзофтальму).

4. Последствия избытка Т3 и Т4. Избыток гормонов щитовидной железы повышает частоту сокращений сердца вплоть до аритмии/фибрилляции предсердий. Из-за увеличения ударного объема сердца и периферической вазодилатации возрастает амплитуда артериального давления. Нервно-мышечная возбудимость повышается, возникают гиперрефлексия, тремор и бессонница. Повышенная моторика кишечника приводит к диарее. Основной обмен ускоряется, пациенты часто потеют.

Жировая ткань истончается, из-за увеличения экспрессии протеолитических ферментов преобладает разрушение белков, наступает значительная потеря веса. Концентрация свободных жирных кислот в крови повышается, а концентрация холестерина в плазме понижается.

г) Кальцитонин. Кальцитонин стимулирует образование кальцитриола и вызывает минерализацию костей.

1. Синтез. Кальцитонин — пептид, который состоит из 32 аминокислот, образуется в С-клетках щитовидной железы и секретируется в ответ на повышение концентрации кальция в плазме.

2. Действие. Кальцитонин снижает концентрацию кальция и фосфата в плазме, прежде всего путем стимуляции минерализации костей. Он также стимулирует образование кальцитрола, который усиливает всасывание СаНРО4 в кишечнике. Кальцитонин необходим прежде всего для минерализации эмбрионального и детского скелета. Для взрослого человека его значение не настолько велико. В связи с этим, в отличие от Т3 и Т4, после удаления щитовидной железы нет необходимости в проведении заместительной терапии кальцитонина.

д) Резюме:

1. Трийодтиронин и тироксин. Трийодтиронин (Т3) и тироксин (Т4) — йодированные производные тирозина, образующиеся и секретирующиеся под воздействием тиреотропного гормона (ТТГ) в фолликулах щитовидной железы. Они стимулируют:

• синтез множества ферментов, сигнальных, транспортных и структурных белков и необходимы для нормального психического и физического развития;

• гликолиз, всасывание глюкозы в кишечнике, гликогенолиз в печени и глюконеогенез;

• липолиз, образование желчных кислот из холестерина;

• обмен основного вещества соединительной ткани (глюкозаминогликанов) и превращение каротина в витамин А;

• периферическое расширение сосудов;

• частоту и силу сокращений сердца;

• почечный кровоток, клубочковый уровень фильтрации и емкость канальцевого транспорта в почках;

• активность потовых и сальных желез кожи;

• моторную активность кишечника;

• нервно-мышечную возбудимость;

• потребление энергии и основной обмен веществ.

2. Гипотиреоз. Недостаток гормонов щитовидной железы (гипотиреоз):

• необратимо тормозит у ребенка умственное развитие, рост и вызывает нарушение слуха (кретинизм);

• у взрослых может приводить к снижению нервно-мышечной возбудимости, гипорефлексии, вялости, депрессиям, гиперхолестеринемии, понижению обмена веществ, гипогликемии, микседеме, запорам.

Недостаток Т3 и Т4 приводит к росту зоба из-за повышенной выработки ТТГ.

3. Гипертиреоз. Избыток гормонов щитовидной железы (гипертиреоз) повышает:

• частоту сокращений сердца, вплоть до фибрилляции предсердий;

• ударный объем сердца, амплитуду АД;

• нервно-мышечную возбудимость, моторику кишечника и обмен веществ.

4. Кальцитонин. Кальцитонин, также образующийся в щитовидной железе, секретируется в ответ на увеличение концентрации кальция в плазме и обеспечивает ее снижение за счет стимуляции минерализации костей.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Гормоны поджелудочной железы - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 19.5.2025