Спр. материал / ГОРМОНЫ / 07. ЩИТОВИДНАЯ

10.6. ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

Щитовидная железа состоит из двух долей, расположенных на шее по обеим сторонам трахеи ниже щитовидного хряща. По крово­снабжению она занимает одно из первых мест в организме. Иннервируется железа сетью нервных волокон, идущих к ней из несколь­ких источников: из среднего шейного симпа­тического узла, от блуждающего, языкогло-точного и подъязычного нервов. Щитовид­ная железа имеет дольчатое строение. Ткань железы каждой доли состоит из множества замкнутых железистых пузырьков, называе­мых фолликулами. В коллоиде щитовидной железы находится йодсодержащий белок ти-реоглобулин. Наряду с этим в коллоиде содер­жится некоторое количество мукополисаха-ридов.

Гормоны щитовидной железы делят на две группы: йодированные гормоны — тироксин (тетрайодтиронин), трийодтиронин, и неио­дированный гормон — тиреокальцитонин (кальцитонин). Впервые гормон щитовидной железы (тироксин) получил в чистом виде английский исследователь Кендалл в 1915 г. В 1927 г. его соотечественник Харингтон вы­яснил химическое строение гормона. В даль­нейшем из щитовидной железы был получен еще один гормон, содержащий йод, — трий­одтиронин. Содержание тироксина в крови больше, чем трийодтиронина. Однако актив­ность трийодтиронина в 4—10 раз больше, чем тироксина. В 1962 г. канадским исследо­вателем Коппом впервые было установлено существование в организме животных и че­ловека гормона, не содержащего йод, — ти-реокальцитонина, участвующего в регуляции кальциевого обмена.

Образование йодированных гормонов щи­товидной железы происходит в три этапа: об­разование коллоида, йодирование коллоида (тиреоглрбулина), выведение гормона в кро­воток. Йодирование тиреоглобулина стиму­лируется особым ферментом — тиреоидпе-роксидазой. Продуктами йодирования ти­реоглобулина являются: 1) монойодтирозин; 2) дийодтирозин; 3) трийодтиронин и 4) тет­райодтиронин (тироксин). Первые два йоди­рованных соединения не обладают гормо­нальной активностью, вторые два — актив­ные гормоны щитовидной железы. Отноше­ние тироксина и трийодтиронина в молекуле тиреоглобулина составляет 4:1. Выведение гормонов щитовидной железы из фолликула в кровь происходит только после гидролиза тиреоглобулина. В щитовидной железе обна­ружены катепсины, гидролизующие тирео-глобулин. При гидролизе тиреоглобулина ос­вобождаются активные гормоны — трийодти­ронин и тироксин. В норме у человека еже­дневно секретируется около 70 мкг тирокси­на и 25 мкг трийодтиронина.

10.6.1. РЕГУЛЯЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

И ТРАНСПОРТ ЙОДИРОВАННЫХ ГОРМОНОВ

ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

А. Регуляция. 1. Гормон аденогипофиза тирео-тропин влияет на все этапы образования йод­ированных гормонов в щитовидной железе:

способствует поглощению йода железой, превращению иона йода в молекулярный йод, йодированию тиреоглобулина.

2. Установлена определенная зависимость между содержанием йода и гормонообразова-

тельной активностью щитовидной железы.

Малые дозы йода стимулируют образование гормонов за счет усиления функции секре­ции фолликулов железы. Большие дозы йода по принципу обратной отрицательной связи тормозят процессы гормонопоэза, особенно когда функция железы повышена.

3. Вегетативная нервная система: воз­буждение постганглионарных симпатических нервных волокон, идущих от средних шей­ных симпатических ганглиев, приводит к по­вышению активности щитовидной железы, а активность блуждающего нерва обусловлива­ет снижение гормонообразовательной функ­ции железы.

4. Гипоталамическая область также ока­зывает выраженное влияние на образование гормонов в щитовидной железе через тирео-либерин (см. рис. 3.1).

5. Возбуждение ретикулярной формации ствола мозга ведет к повышению функцио­нальной активности щитовидной железы за счет усиления выработки тиреолиберина ги­поталамусом.

6. Кора большого мозга также принимает участие в регуляции активности щитовидной железы. В опытах на животных с удаленной корой было установлено, что в первый пери­од после декортикации отмечается усиление активности щитовидной железы, в дальней­шем функция железы снижается.

Б. Транспорт. Оба йодированных гормона в крови находятся не в свободном виде, а в соединении с белками глобулиновой фрак­ции. Этот белок получил название тироксин-связывающий глобулин. Кроме того, гормоны щитовидной железы могут связываться также альбумином плазмы крови. Тироксин проч­нее комплексируется с белками плазмы крови, чем трийодтиронин. Поэтому послед­ний быстрее и лучше проникает в ткани и проявляет в них большую биологическую ак­тивность, чем тироксин. Для исследования в крови циркулирующих гормонов щитовид­ной железы определяют связанный с белком йод (СБЙ), так как йод входит в основном в состав тиреоидных гормонов. В норме уро­вень СБЙ составляет 4—8 мкг%. При поступ­лении тироксина в кровоток он захватывает­ся, в частности, клетками печени. Печень яв­ляется главным органом, регулирующим уро­вень гормонов щитовидной железы. В печени тироксин образует парные соединения с глю-куроновой кислотой. Последние не обладают гормональной активностью и выносятся жел­чью в желудочно-кишечный тракт, а далее удаляются. Образование парных соединений тироксина с глюкуроновой кислотой рас-

сматривается как дезинтоксикационный про­цесс, благодаря которому предотвращается чрезмерное насыщение крови гормонами. Опыты с радиоактивным I¹-" показали, что в организме взрослого человека ежесуточ­но полностью разрушается в среднем около 300 мкг тироксина и трийодтиронина.

10.6.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЙОДИРОВАННЫХ ГОРМОНОВ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Йодированные гормоны щитовидной железы оказывают выраженное влияние на многие функции и ткани организма.

1. Влияние на функции ЦНС было, в част­ности, продемонстрировано в опытах на со­баках при длительном введении больших доз тироксина — животные становятся беспо­койными, у них усиливаются сухожильные рефлексы, появляется дрожание конечнос­тей. Удаление щитовидной железы у живот­ных резко снижает их двигательную актив­ность, ослабляет оборонительные реакции. Введение тироксина устраняет указанные на­рушения.

2. Влияние на высшую нервную деятель­ность. У собак после удаления щитовидной железы условные рефлексы и дифференциро-вочное торможение вырабатываются с боль­шим трудом. Сформированный условный рефлекс оказывается на следующий день ут­раченным, и его приходится вырабатывать снова. Введение тироксина усиливает про­цесс возбуждения в коре большого мозга, что приводит к нормализации условнорефлек-торной деятельности животных.

3. Влияние на процессы роста и развития показано в различных опытах и клинических наблюдениях. Так, удаление щитовидной же­лезы в молодом возрасте вызывает задержку роста тела. Нарушается развитие скелета. Центры окостенения появляются поздно. За­медляется развитие почти всех органов, по­ловых желез.

4. Влияние на обмен веществ. Тиреоидные гормоны воздействуют на обмен белков, жиров, углеводов, минеральный обмен. Ти­роксин усиливает расходование всех видов питательных веществ, повышает потребление тканями глюкозы. Под влиянием гормонов щитовидной железы заметно уменьшаются запасы жира и гликогена в печени. Многооб­разное действие йодированных гормонов на обмен веществ связано с их влиянием на внутриклеточные процессы окисления и об­разования белка. Усиление энергетических

процессов под влиянием тиреоидных гормо­нов является причиной исхудания, обычно возникающего при гипертиреозе. При введе­нии животным гормонов щитовидной желе­зы происходит значительное повышение ос­новного обмена веществ. Так, если ввести собаке 1 мг тироксина, то суточный расход энергии увеличивается примерно на 1000 ккал.

5. Влияние на деятельность органов. Ти­роксин увеличивает частоту сердечных со­кращений, дыхательных движений, повыша­ет потоотделение. Кроме того, тироксин сни­жает способность крови к свертыванию и по­вышает ее фибринолитическую активность. Это связано с тем, что гормон уменьшает об­разование в печени, почках, легких и сердце факторов, принимающих участие в процессе свертывания крови, и увеличивает синтез антикоагулянтов, а также веществ, повыша­ющих фибринолитические свойства крови. Тироксин угнетает функциональные свойст­ва тромбоцитов — их адгезивную и агрегаци-онную способность, что обусловлено измене­нием в них метаболизма простагландинов и циклических нуклеотидов.

При недостаточности функции щитовид­ной железы (гипотиреоз) в детском возрасте возникает кретинизм. При недостаточной функции щитовидной железы может возник­нуть и другое патологическое состояние, ко­торое получило название «микседема» (тер­мин греческого происхождения — слизистый отек). Заболевание редкое, встречается пре­имущественно в детском возрасте, у стари­ков, а также у женщин в климактерическом периоде. При повышении функциональной активности щитовидной железы (гипертире-оз) возникает патология — тиреотоксикоз (базедова болезнь). В некоторых местностях в воде отмечается недостаток йода. Это при­водит к снижению функции щитовидной же­лезы со значительным компенсаторным раз­растанием ее ткани, образующим так назы­ваемый зоб. Заболевание, возникающее при этом, получило название эндемического зоба.

10.6.3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ТИРЕОКАЛЬЦИТОНИНА

Гормон образуется парафолликулярными клетками щитовидной железы, которые рас­положены вне ее железистых фолликулов. Под влиянием тиреокальцитонина снижается уровень кальция и фосфатов в крови (схема 10.1).

Понижение концентрации кальция в крови под влиянием кальцитонина происхо-

дит потому, что он тормозит выведение ионов кальция из костной ткани и увеличи­вает его отложение в ней. Тиреокальцитонин угнетает функцию остеокластов, разрушаю­щих костную ткань, и активирует функцию остеобластов, принимающих участие в обра­зовании новой костной ткани. Уменьшение содержания ионов кальция и фосфата в крови после введения тиреокальцитонина обусловлено снижением канальцевой реаб-сорбции ионов кальция и фосфата в почке, что увеличивает выделение их с мочой. Тире­окальцитонин активирует кальциевый насос клеточной мембраны, что способствует выхо­ду ионов кальция из клетки. Кроме того, гор­мон прямым или косвенным образом стиму­лирует поглощение ионов кальция органел-лами клеток. За счет этих двух процессов происходит снижение концентрации ионов кальция в цитоплазме клеток.

Ключевую роль в регуляции секреции ти­реокальцитонина играет уровень ионов цир­кулирующего кальция: повышение его кон­центрации быстро приводит к дегрануляции парафолликулярных клеток, появлению в них экзоцитоза, что сопровождается повыше­нием содержания тиреокальцитонина в крови (см. схему 10.1). Активная секреция

тиреокальцитонина в ответ на гиперкальцие-мию способствует поддержанию концентра­ции ионов кальция в крови на определенном уровне (2,25—2,75 ммоль/л, или 9—11 мг%). Способствуют секреции тиреокальцитонина некоторые биологически активные вещест­ва — гастрин, глюкагон, холецистокинин. Ак­тивация бета-адренорецепторов повышает, а альфа-адренорецепторов — угнетает секре­цию тиреокальцитонина.