Синтез и функции гормонов щитовидной железы

Щитовидная железа (ЩЖ) — эндокринный орган человека, все вырабатываемые ею биологически активные вещества (гормоны щитовидной железы) выделяются в кровеносную систему через капилляры и с кровью доставляются к тканям и органам, где они включаются в обмен веществ.

Синтез гормонов в клетках щитовидной железы

Синтез гормонов в клетках щитовидной железы происходит под контролем гипоталамо-гипофизарной системы мозга. Управление выделительной функцией ЩЖ осуществляется с использованием механизма обратной связи: сначала в гипоталамусе синтезируется тиротропин-рилизинг гормон (ТРГ), он с кровотоком попадает в гипофиз и вызывает там выработку тиреотропина (ТТГ), который, в свою очередь, активирует выделение веществ в щитовидной железе. Избыток уровня гормонов ЩЖ дает сигнал гипофизу о сокращении синтеза ТТГ.

Какие гормоны вырабатывает щитовидная железа

Основные клетки щитовидной железы (тироциты, А-клетки) синтезируют тиреоидные гормоны, меньшая часть клеток (С-клетки) продуцирует кальцитонин — гормон, участвующий в регулировании уровня кальция в организме.

Тироциты вырабатывают 2 типа гормонов: трийодтиронин (Т3) и тетрайодтиронин (Т4, тироксин). Оба вещества содержат в своем составе атомы йода, число которых отражено в названии: в Т4 их 4, а в Т3 — 3. В суммарном объеме выработки гормонов тиреоидной группы доля тироксина может достигать 80%.

Щитовидная железа у мужчин слегка крупнее, чем у женщин, но ее физиологическое значение у обоих полов полностью идентично. При этом в женском организме чаще происходят гормональные перестройки (менструальные циклы, беременность, грудное вскармливание), что увеличивает нагрузку на щитовидную железу и вызывает более частые ее болезни, патологии и сбои в работе, чем у мужчин.

Тироциты вырабатывают 2 типа гормонов Т3 и Т4

Строение

Щитовидная железа защищена фиброзной оболочкой, содержащей кровеносные сосуды. Фиброзная ткань распространяется внутрь железы, разделяя ее на дольки. Дольки состоят из фолликулов — полых образований, выстланных изнутри слоем эпителия. Эти структурные единицы железы заполнены студенистым йодсодержащим коллоидом — тиреоглобулином (Тг), специфическим протеиновым веществом, которое служит главным компонентом для синтеза тиреоидных гормонов. Выделительные клетки всех типов находятся в эпителии фолликулов.

Каждая молекула тиреоглобулина в цитоплазме А-клеток щитовидной железы расщепляется на 5-6 молекул гормонов Т3 и Т4, которые проникают через клеточные мембраны в капилляры и попадают в кровоток.

Тироксин имеет свойство депонироваться в щитовидной железе, выделение его в кровь зависит от концентрации уже имеющегося там тироксина (чем меньше концентрация, тем активнее выделение и наоборот).

Т4 циркулирует в кровеносной системе преимущественно в связанном состоянии, сразу после выработки его захватывает специфическое белковое вещество — ТСГ (тироксинсвязывающий глобулин), выполняющее функцию переносчика. В связанном виде Т4 лишен активности, при этом небольшое его количество всегда остается в свободной форме.

Трийодтиронин вырабатывается и выделяется в меньшем количестве, чем тироксин, но обладает в несколько раз более высокой активностью и играет ключевую роль в обмене веществ. Требуемые объемы Т3 конвертируются из тироксина непосредственно в тканях организма.

Химическое строение Т3 и Т4 не отличается сложностью, что позволяет легко синтезировать их искусственно для использования в лечении больных с гормональной недостаточностью.

Химическое строение Т3 и Т4 не отличается сложностью

Функции гормонов щитовидной железы

Гормоны тиреоидной группы обладают высокой функциональной значимостью и влияют на множество процессов в организме:

  • управляют ростом тканей, обеспечивая их дифференциальное развитие в период эмбриогенеза;
  • активизируя обмен веществ, повышают потребность тканей в кислороде и улучшают его поглощение;
  • повышают артериальное давление, учащают сердечный ритм;
  • повышают энергонасыщенность организма и температуру тела;
  • содействуют улучшению мыслительной деятельности;
  • повышают двигательную активность;
  • способствуют насыщению крови глюкозой и нормализуют ее утилизацию;
  • усиливают распад жиров, обеспечивая получение энергии, препятствуют возникновению жировых отложений;
  • стимулируют рост белка;
  • усиливают выработку эритроцитов в костном мозге;
  • регулируют водно-солевой баланс организма и биохимию процессов;
  • нормализуют усвоение витаминов и микроэлементов;
  • контролируют развитие молочных желез у женщин;
  • участвуют в функционировании иммунной и репродуктивной систем.

Гормоны тиреоидной группы повышают двигательную активность

Роль тиреоидной группы и ее влияние на основной обмен веществ настолько велики, что любое отклонение содержания этих веществ от нормы негативно отражается на состоянии всего организма: недостаток вызывает явления гипотиреоза, а избыток — гипертиреоза. Недостаточность функции щитовидной железы среди населения более распространена, чем гипертиреоз.

В отличие от Т3 и Т4, кальцитонин (или аналогичное по функциональности вещество) может вырабатываться не только в щитовидной железе, но и в ряде других органов, поэтому, говоря о ЩЖ, используют более информативное название — тиреокальцитонин. Этот пептидный гормон не содержит йода, имеет сложную химическую структуру, а функция его заключается в снижении содержания кальция и фосфата в крови путем стимулирования захвата этих минералов клетками костной ткани, что тормозит процесс разрушения кости.

Функция тиреокальцитонина реализуется в плотном взаимодействии с паратгормоном (ПТГ) — веществом, синтезируемым в паращитовидных железах. ПТГ улучшает усвоение кальция в кишечнике, способствует повышению его содержания в крови и снижению концентрации в костях.

Диагностика

Исследование крови на уровень гормонов ЩЖ назначают при подозрении на заболевания, связанные с нарушением обмена веществ: избыточное повышение массы тела или чрезмерное похудение, быстрая утомляемость и упадок сил или повышенная возбудимость, чувство жара и учащенный пульс. Эти и другие симптомы могут свидетельствовать о патологиях щитовидной железы.

Если проводится общий анализ состояния организма и гормонального фона, то чаще всего на первом этапе достаточно определить уровень ТТГ, при его отклонении необходимо более тщательное обследование (показатели свободного и общего Т3 и Т4, проверка антител к тиреоглобулину).

Анализ на содержание кальцитонина и паратгормона помогает в установлении причин остеопороза.

Нормы концентрации каждого продукта щитовидной железы зависят от пола и возраста и указаны на бланке лаборатории.

Исследование крови на уровень гормонов ЩЖ