Щитовидная железа. Фундаментальные аспекты. Кубарко А.И

сосудов пуповины, ТРГ и глюкокортикоиды, вводившиеся беременным женщинам, у которых имелись факторы риска преждевременных родов и развития респираторного дистресс-синдрома, понижали смертность от респираторных осложнений у родившихся недоношенными.

Являются ли эффекты тиреоидных гормонов на процессы развития легких и их функцию у плодов и новорожденных результатом их собственного влияния или они опосредованы участием тиреоидных гормонов в других механизмах, пока не совсем ясно.

Известно, например, что образование сурфактанта альвеолоцитами II-готипа ускоряется под действием глюкокортикоидов. При сочетанном применении стероидных и тиреоидных гормонов (или ТРГ) они оказывали аддитивное действие на образование сурфактанта, его секрецию, на рост и дифференцировку эпителия легких.

Агонисты β-адренорецегтторов стимулируют всасывание жидкости из альвеол перед рождением, в то время как после тиреоидэктомии естественный процесс резорбции альвеолярной жидкости замедляется.

Таким образом, становится очевидно, что тиреоидные гормоны в физиологических условиях могут оказывать свое влияние на рост и развитие легких и их функций с помощью различных механизмов и, в частности, выполняя роль пермиссивного фактора в адренергических механизмах, потенцируя действие глюкокортикоидов, а также фибробласт-пневмоцитарного фактора.

Наиболее часто отмечаемые эффекты тиреоидных гормонов на систему дыхания у взрослого человека приведены в табл. 7.2.

Таблица7.2.Изменения дыхания при действии тиреоидных гормонов.

Наиболее частыми субъективными ощущениями у людей при тиреотоксикозе являются одышка и затруднение дыхания при физической нагрузке. Затруднение дыхания могут быть обусловлены множеством причин. При их анализе необходимо исходить из того, что главной функцией внешнего дыхания, как и сердечно-сосудистой

212 Системныеэффектытиреоидныхгормонов

системы, является обслуживание потребностей клеточного дыхания и метаболизма. При повышении уровня тиреоидных гормонов, стимулирующих метаболизм, даже в состоянии покоя потребности организма в доставке О2 и удалении СО2 возрастает.

Уже отмечалось, что в ответ на возросшие потребности метаболизма при гипертиреоидизме возрастает частота сокращений сердца, его ударный объем, минутный объем кровотока. Усиление кровотока достигается весьма напряженной работой сердца. Внешнее дыхание, механизмы регуляции которого тесно сопряжены с механизмами регуляции кровообращения, рефлекторно, за счет центральных механизмов усиливают свою активность; увеличиваются частота и, возможно, глубина дыхания. В результате возрастает минутный объем альвеолярной вентиляции.

Таким образом, достигается одно из важнейших условий для эффективной доставки О2 в кровь - сопряжение функций внешнего дыхания и кровообращения, или соответствие величин вентиляции альвеол и перфузии кровью сосудов малого круга в легких.

Повышение уровня тиреоидных гормонов уже в состоянии покоя обусловливает работу в напряженном режиме не только сердца, но и аппарата внешнего дыхания, Известно, что работа внешнего дыхания выполняется дыхательными мышцами, которые, как и другие поперечно-полосатые мышцы, снижают свои функциональные свойства при гипертиреоидизме. Очевидно, что в условиях физического напряжения, когда внешнее дыхание, как и сердце, должно было бы усилить свою активность, в силу слабости дыхательной мускулатуры не могут развиться резервные возможности вентиляции, которые характерны для здоровых людей. Слабость дыхательных мышц является одной из главных причин развивающегося у более чем 50% пациентов состояния одышки.

Выявляемые у части больных тиреотоксикозом снижение растяжимости легочной ткани, уменьшение жизненной емкости легких, снижение диффузионной способности аэрогематического барьера, понижают эффективность газообменной функции легких. Эти изменения свойств легочной ткани еще более усугубляют состояние функции внешнего дыхания и ускоряют развитие одышки.

В дыхательных мышцах при тиреотоксикозе обнаружено понижение эффективности гликолиза, окисления жирных кислот и ферментов цикла трикарбоновых кислот.

На практике трудно дифференцировать, что является ведущей причиной изменения легочных объемов и показателей внешнего дыхания - слабость дыхательных мышц или потеря эластичности легочной ткани. Если имеет место потеря эластичности соединительнотканных волокон легких, она влечет за собой ухудшение растяжимости легких и, следовательно, дополнительное увеличение затраты мышечной энергии на внешнее дыхание. Очевидно, что возрастание в этих условиях нагрузки на дыхательные мышцы будет вести к более быстрому развитию их усталости. Снижение растяжимости ткани легких,

наблюдающееся в условиях гипертиреоидизма, оказывает еще большую нагрузку на дыхательные мышцы, в особенности, если гипертиреоидизм и тиреотоксикоз развиваются на фоне уже имеющейся патологии легких.

Несмотря на возможность снижения растяжимости легких и развитие слабости дыхательных мышц, центральные механизмы регуляции дыхания при тиреотоксикозе обеспечивают развитие усиленной ответной реакции дыхательного центра на гиперкапнию и гипоксию. Активация дыхательным центром внешнего дыхания не блокируется введением пропранолола, что свидетельствует о невовлечении адренергических механизмов в эту реакцию. Механизм действия самих тиреоидных гормонов, усиливающих дыхание при гиперкапнии и (или) гипоксии остается неясным. Очевидно, что местами действия гормонов могут быть как структуры дыхательного центра, так и хеморецепторы рефлексогенных зон, чувствительные к РО2, РСО2 и рН, а возможно, и взаимодействие центра и периферии в сложной системе регуляции дыхания.

Независимо от механизмов действия тиреоидных гормонов усиление вентиляции в ответ на гиперкапнию, гипоксию и понижение рН при физической нагрузке может способствовать формированию субъективных ощущений затруднения дыхания и одышки. Как минутный объем дыхания, так и минутный объем кровотока при тиреотоксикозе превышают нормальные значения показателей дыхания и кровообращения для всех уровней потребления кислорода организмом и скоростей образования СО2. Показатели дыхания и кровообращения при этом коррелируют с уровнем тиреоидных гормонов.

Диффузионная способность легких, отношение объема мертвого пространства к дыхательному объему у части людей с тиреотоксикозом уменьшаются при выполнении физической нагрузки, а усиление работы сердца и увеличение скорости кровотока уменьшают время пребывания крови в легочных капиллярах и могут препятствовать достижению полного равновесия газов между кровью и альвеолярной газовой смесью. Исходя из меньшей скорости диффузии кислорода через аэрогематический барьер по сравнению с углекислым газом, можно было бы ожидать нарушений обмена кислорода в легких. Однако, на этом фоне не наблюдается существенных изменений насыщения кислородом смешанной венозной крови.

В ряде случаев при гипертиреоидизме и тиреотоксикозе обнаруживается гипертензия сосудов малого круга, усиливающаяся при физической нагрузке. При значительной продолжительности этого состояния, усиленная работа миокарда правого желудочка сердца может сопровождаться признаками его гипертрофии.

У страдающих гипотиреоидизмом также понижаются диффузионная способность легких и легочные объемы: общая емкость, жизненная емкость легких, функциональная остаточная емкость и в особенности резервный объем выдоха. У части из них может отмечаться повышение РаСО2 и гипоксемия в состоянии покоя. Однако, эти изменения чаще

приводящее к изменению их суммарного содержания в организме, так и на процессы поступления и выведения воды и минеральных ионов из организма, приводящие к изменению их содержания в организме.

Распределение воды и минеральных ионов между сосудистым руслом, внеклеточным и внутриклеточными пространствами с одной стороны происходит пассивно, под действием сил фильтрационного и (или) коллоидно-осмотического давления; а с другой стороны - активно, при помощи ионных насосов. Как для пассивного, так и для активного перемещения воды и минеральных ионов между различными водными пространствами определяющими факторами являются концентрация белков, других коллоидов и осмотически активных веществ, величины гидростатических давлений и проницаемость для воды и электролитов сосудистой стенки и клеточных мембран. Поэтому, оценивая являются ли изменения содержания воды и (или) минеральных ионов результатом действия тиреоидных гормонов, необходимо рассматривать влияние этих гормонов на сами причины, определяющие их перемещение через стенку сосудов и клеточных мембран.

Тиреоидные гормоны усиливают сердечную деятельность на фоне понижения периферического сопротивления сосудов и перераспределения части крови из артериальной части сосудистого русла в венозную. Учитывая наличие некоторого переполнения правой половины сердца увеличенным венозным возвратом крови, можно было бы ожидать некоторого ухудшения ее венозного оттока и повышения объемов фильтрации крови на уровне микроциркуляторного русла. Но в большинстве случаев гипертиреоидизма увеличения объемов фильтрации в условиях сохраняющейся нормальной регуляции гемодинамики и выделительных процессов в почках не наблюдается. В ответ на переполнение кровью предсердий возрастает секреция предсердного натрий-уретического пептида, активирующего экскрецию почками натрия и воды за счет развития полиурии.

При более высоком уровне тиреоидных гормонов, например, в условиях тиреотоксикоза, может развиться небольшая гипотоничность плазмы крови, повышение уровня активности ренин-ангиотензиновой системы и формирование чувства жажды. Полиурия при этом дополняется полидипсией и, в конечном итоге, у людей, страдающих тиреотоксикозом, редко может наблюдаться нарушение общего водного баланса в организме. С другой стороны, перераспределение крови из артериальной части сосудистого русла в венозную часть, может привести к снижению эффективности фильтрационных процессов в почках, задержке воды и минеральных ионов и развитию отеков в области рук, ног, суставов и периорбитальных тканей глаза. Развитию отеков способствует также усиление при тиреотоксикозе катаболизма белков, развитие гипоальбуминемии (особенно при недостаточном поступлении белка в организм) и понижение онкотического давления крови.

216 Системныеэффектытиреоидныхгормонов

Иные механизмы лежат в основе сдвигов водного баланса в организме при гипотиреоидизме. Возникающая при этом состоянии общая вазоконстрикция ведет к снижению на 20-30% кровотока и плазмотока через суженные приносящие и выносящие артериолы клубочкового аппарата нефронов. Имеет место утолщение стенок капсулы Шумлянского-Боумена. В результате этих изменений уменьшается скорость клубочковой фильтрации в почках.

Недостаточный уровень тиреоидных гормонов ведет к уменьшению скорости синтеза и понижению активности Na+ /K+ -АТФазы в проксимальных канальцах нефрона, что ведет к снижению в них активной реабсорбции натрия и нарушению функционирования последующих процессов всасывания воды и механизмов концентрирования мочи.

Накопление воды в организме у части людей, страдающих гипотиреоидизмом, может быть обусловлено также повышенным уровнем антидиуретического гормона. Задержка воды дополнительно сопровождается ее перераспределением между сосудистым руслом и внеклеточной жидкостью. Вероятно, что его главными причинами являются повышение давления крови, объема крови, повышение проницаемости стенки капилляров и выход из крови и накопление в тканях альбумина. Все эти факторы способствуют фильтрации и понижению объемов реабсорбции жидкости в микроциркуляторном русле. Накоплению в тканях жидкости, которое ведет в конечном итоге к их отечности, способствует также отсутствие компенсаторной реакции усиления лимфооттока по лимфатическим сосудам.

Изменение уровня тиреоидных гормонов может сопровождаться нарушением электролитного обмена. В условиях нормального поступления в организм натрия и калия обмен этих ионов при гипертиреоидизме остается ненарушенным. Но при длительном и тяжелом тиреотоксикозе содержание в крови калия может уменьшаться, хотя его общее количество в организме может оставаться нормальным. Наблюдается перераспределение калия между кровью и тканями. Тиреоидные гормоны повышают активность Na+/К+-АТФазы и способствуют активному накоплению калия внутри клеток, что ведет к гипокалиемии. Развивающаяся гипокалиемия может быть одной из ведущих причин развития периферических параличей и общей мышечной слабости, а также нарушений деятельности сердца у части пациентов с тиреотоксикозом.

Гипотиреоидизм сопровождается понижением активности ренина в плазме крови и понижением в плазме концентраций альдостерона и предсердного натрий-уретического пептида. Дефицит альдостерона и натрий-уретического пептида ведет к потере с мочой части натрия и может обусловить развитие у ряда пациентов гипонатриемии.

Гипонатриемия может не сопровождаться понижением общей концентрации натрия в организме, а быть также следствием задержки воды в организме и связывания части ионов натрия гликозаминогликанами во внеклеточных пространствах тканей.

Системныеэффектытиреоидныхгормонов 217

Повышение уровня тиреоидных гормонов нередко сопровождается усилением резорбции кости, что ведет к развитию гиперкальциемии. Это подтверждается увеличением экскреции с мочой кальция и таких маркеров резорбции кости как гидроксипролин и N-телопептид коллагена 1-го типа. Повышение уровня кальция ведет к подавлению освобождения паращитовидными железами паратгормона, усилению реабсорбции кальция в почках, подавлению синтеза витамина D и уменьшению всасывания кальция в кишечнике. Нарастает интенсивность секреции С-клетками щитовидных желез антагониста паратгормона - кальцитонина, который тормозит выделение кальция из костей, способствуя тем самым понижению его концентрации в крови. Увеличение экскреции кальция может вести к развитию нефрокальциноза, образованию почечных камней и развитию почечной недостаточности.

Понижение уровня тиреоидных гормонов при гипотиреоидизме сопровождается понижением обменных процессов в костях и может вести к развитию гипокальциемии. Но при этом активируются регуляторные процессы кальциевого гомеостаза. На фоне торможения секреции кальцитонина, увеличивается освобождение паращитовидными железами паратгормона, стимулирующего активность остеокластов и высвобождение кальция из минерального вещества кости, а также усиливающего реабсорбцию кальция в почках. Возрастает синтез витамина D, эффективность всасывания кальция в кишечнике и понижается уровень его экскреции с мочой.

Различные эффекты тиреоидных гормонов при изменениях функции щитовидной железы, имеющие клиническое значение, суммированы в табл. 7.3.

Табл. 7.3. Изменения функции некоторых систем организма при гипо- и гиперфункции щитовидной железы

ГЛАВА 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Нарушение функции щитовидной железы является одной из наиболее распространенных форм патологии, встречающихся в клинической практике. В связи со стертостью клинических проявлений некоторых заболеваний щитовидной железы, грамотный клиницист должен уметь безошибочно выбрать, какое диагностическое исследование (или исследования) наиболее подходит для подтверждения, уточнения диагноза либо исключения заболевания. В настоящее время, в эру развития совершенных диагностических и лечебных средств, врач может быть в некотором затруднении при проведении рационального выбора среди арсенала доступных тестов. Цель данной главы - описание доступных в настоящее время диагностических исследований функции щитовидной железы (см. табл. 8.1) и обсуждение их применения в клинической практике.

8.1 Определение концентрации в кровитиреоидных гормонов и других йодированных соединений и оценка их транспорта

Определение общей концентрации Т4 и Т3 в сыворотке крови и оценка их свободных фракций уже довольно давно стали наиболее распространенными диагностическими методами в тиреоидологии, повсеместно используемыми для оценки тиреоид-зависимого (т.е. обусловленного влиянием тиреоидных гормонов) уровня активности метаболических процессов. Этот подход был разработан в результате использования простых, чувствительных и специфических методов измерения концентрации йодтиронинов, а также в связи с отсутствием специальных методов определения in vivo непосредственных метаболических эффектов гормонов щитовидной железы. Его преимущества состоят в необходимости лишь небольшого количества пробы крови для проведения теста и большом числе измеряемых параметров, а также в доступности и легкости проведения, что позволяет выполнить исследование в лаборатории в обычный рабочий день.

Щитовидная железа является основным источником всех йодсодержащих биологически активных соединений или их предшественников. Химическая структура некоторых из них приведена в главе 2, а нормальные концентрации в сыворотке крови указаны в табл. 8.2. Следует отметить, что концентрация каждого вещества зависит не только от синтезированного и секретированного щитовидной железой в системный кровоток количества, но также от специфического сродства соединения к белкам-переносчикам, распределения в тканях, скорости деградации и, наконец, выделения.

220 Исследованиефункциищитовиднойжелезы

Табл. 8.1. Наиболее часто используемые в клинической практике диагностические исследования щитовидной железы.

1 в клинической практике используется весьма редко

2 в современной клинике практически не используется, хотя доступен

Главные продукты, секретируемые щитовидной железой в системный кровоток, - тироксин (Т4), затем в убывающем количестве - трийодтиронин (Т3) и реверсивный трийодтиронин (рТ3). Тироксин и трийодтиронин в наибольшей степени проявляют биологическую активность in vivo, в том числе при экзогенном введении. Они синтезируются и депонируются в коллоиде фолликулов щитовидной железы как часть белковой молекулы тиреоглобулина, который затем гидролизуется с освобождением йодтиронинов (причем Т4 в 10-20 раз больше, чем Т3). При нормальных условиях только незначительные количества тиреоглобулина попадают в циркуляцию; в молярном отношении они составляют наименьшее количество йодсодержащих компонентов сыворотки крови. Исключая Т4, тиреоглобулин и