ŠTITNJAČA - FIZIOLOGIJA

Glavni / fiziologija / 2021

Štitnjača: što je to i kako djeluje? Hormoni i ciljni organi

. Strukturno ga tvore dva režnja koja su na srednjoj liniji spojena prevlakom, što mu daje karakterističan izgled "leptira" (krila odgovaraju desnom i lijevom režnju).

Unatoč svojoj maloj veličini, štitnjača obavlja temeljne funkcije za naše zdravlje: hormoni štitnjače kontroliraju metaboličke aktivnosti i odgovorni su za pravilan rad većine tjelesnih stanica. Od prvih tjedana života štitnjača regulira razvoj neuropsihike, rast tijela, metabolizam , kardiovaskularna funkcija, stvaranje i rast kostiju. I ne samo to: uvijek ova žlijezda utječe na raspoloženje, snagu mišića, plodnost i još mnogo toga.

Tkivo štitnjače organizirano je u veliki broj folikula štitnjače, čije se stijenke sastoje od jednog sloja folikularnih stanica (tireocita). Unutar folikula nalazi se vrlo viskozna tvar, koloid, u kojoj se sintetizirani hormoni nakupljaju i oslobađaju iz nje, prema potrebama organizma. Konačno, između folikula isprepletene su parafolikularne stanice, odgovorne za proizvodnju kalcitonina, hormona odgovornog za održavanje ravnoteže kalcija u tijelu.

Što znači endokrina žlijezda?

Štitnjača je endokrina žlijezda: "žlijezda" jer proizvodi i oslobađa hormone, "endokrina" jer oslobađa svoju sekreciju u krvotok. Upamtite da su hormoni "kemijski glasnici" koji svoju biološku funkciju obavljaju različitim mehanizmima djelovanja. U praksi endokrine žlijezde prenose stanicama specifičan "biološki poredak", oslobađajući hormone u krvotok, koji djeluju na daljinu. Na ciljana tkiva Kad se cilj postigne, hormoni ispoljavaju svoj učinak, izazivaju reakcije i koordiniraju različite aktivnosti organizma. Unutar folikula nastaju hormoni štitnjače: tiroksin ili tetrajodotirozin (T4) i trijodotironin (T3).Parafolikularne stanice, s druge strane, proizvode kalcitonin.

(s unutarnjim izlučivanjem) koji se nalazi u prednjem dijelu vrata, ispred i bočno od grkljana i dušnika. Da bismo to stavili u perspektivu, štitnjača se nalazi na razini petog vratnog kralješka kralježničnog stupa, neposredno iznad baze vrata. Štitnjača je omeđena vezivnom laminom prilijepljenom za prednju i bočnu površinu dušnika što joj omogućuje kretanje pri gutanju.

Struktura: oblik, veličina i anatomski odnosi

Oblik štitnjače nalikuje obliku slova H ili leptira s raširenim krilima: sastoji se od dva režnja, desno i lijevo, smještena sa strana grkljana. Režnjevi štitnjače spojeni su svojevrsnim mostom koji ih spaja, nazvanim isthmus.

Štitnjača je vrlo mala žlijezda: sveukupno mjeri samo 5-8 cm u duljinu i 3-4 cm u širinu. Njegova je težina prilično promjenjiva i ovisi o nekim parametrima, uključujući prehranu, dob i tjelesnu građu. U zdravih odraslih osoba težina štitnjače je u prosjeku oko 10-20 grama, dok je u novorođenčadi oko 2 grama.

Strukturno, štitnjača se sastoji od niza malih, sfernih mjehurića koji se nazivaju folikuli štitnjače. Ove kružne šupljine predstavljaju funkcionalne jedinice štitnjače, odnosno najmanji elementi sposobni obavljati funkcije za koje je ova žlijezda odgovorna. Folikuli imaju, zapravo, zadaću sinteze, akumulacije i lučenja hormona štitnjače. Upravo iz tog razloga, svaki je folikul okružen mrežom kapilara u koje se po potrebi izlijevaju proizvedeni hormoni.

Folikuli štitnjače: karakteristike i funkcije

Folikularne stanice ili tireociti

Funkcionalne jedinice štitnjače predstavljene su folikulima štitnjače. Detaljnim ispitivanjem njihove strukture moguće je primijetiti da one imaju sferni oblik i prekrivene su jednim slojem sekretornih stanica koje se nazivaju folikularne stanice ili tireociti. Tirociti ograničavaju folikularnu šupljinu koja sadrži koloid, viskoznu tekućinu s visokom koncentracijom proteina. Folikularne stanice sintetiziraju i u koloid ulijevaju globularni protein bogat ostacima tirozina, koji djeluje kao prekursor hormona štitnjače: tiroglobulina (Tg). Nadalje, u folikularnoj šupljini postoje enzimi za sintezu tiroksina (koji se naziva i T4) i trijiotironina (ili T3) i jodidnog iona (I-, ionizirani oblik joda).

Da budemo jasni, folikuli se mogu usporediti s nizom "sfernih vrećica" koje djeluju i kao "tvornica" i kao "skladište" za hormone štitnjače.

Oblik folikula ovisi o funkcionalnom stanju žlijezde: kada je aktivna i oslobađa hormone štitnjače u cirkulaciji, ima male folikule, gotovo bez koloida i cilindrične tirocite; ako je pak štitnjača u relativnom stanju mirovanja, tada su folikuli glomazni, koloid je u izobilju, a tirociti spljošteni.

Parafolikularne stanice ili C stanice

U međuprostornim prostorima između folikula nalaze se parafolikularne stanice (ili C stanice), koje sintetiziraju i luče hormon kalcitonin, koji sudjeluje u regulaciji koncentracije kalcija u plazmi. Konkretno, hormon inhibira oslobađanje kalcija iz kostiju (hipokalcemični djelovanje) na temelju koncentracije iona Ca2 + u plazmi.

Sa strukturnog gledišta, parafolikularne stanice su neovisne i voluminoznije od tirocita i nikada ne pristupaju lumenu folikula.

Hormoni

Cilj Funkcije

Tiroksin (T4) i trijodotironin (T3)

Većina tjelesnih stanica Povećavaju brzinu metaboličkih reakcija u mnogim tkivima; neophodni su za normalan razvoj organizma. Kalcitonin Kosti i bubrezi Potiče taloženje kalcija u kostima; smanjuje koncentraciju kalcija u plazmi.

Vaskularizacija

Očekivano, štitnjača je visoko vaskularizirana žlijezda: opskrbu krvlju jamče gornje i donje arterije štitnjače koje stvaraju gustu mrežu kapilara. S druge strane, venski pleksus koji ulazi u unutarnje vratne stanice jamči krv da teče natrag.iz žlijezde.

. Ova je aminokiselina važna jer tireociti selektivno uzimaju jod iz krvi i transportiraju ga u folikularnu šupljinu, gdje se veže za tirozin tiroglobulina, stvarajući hormone štitnjače T3 i T4.

Jod je bitan element u tragovima za rad štitnjače, jer je sadržan u oba hormona štitnjače; ti hormoni utječu na aktivnost mnogih organa i tkiva i imaju širok spektar djelovanja na metabolizam ugljikohidrata, masti i proteina te na procese rasta.
Osim joda, važno je zapamtiti da selen također igra ključnu ulogu u funkcioniranju štitnjače. Nije slučajno što je količina ovog elementa u tragovima u žlijezdi veća nego u bilo kojem drugom tijelu u tijelu. Selen štiti stanice štitnjače od oksidativnih oštećenja te na razini ciljnih organa sudjeluje u reakcijama koje aktiviraju hormone štitnjače.

Vraćajući se na karakteristike folikula štitnjače, važno je napomenuti da je unutar njih prisutan koloid, koji je gusta tekućina s visokom koncentracijom proteina. Koloid predstavlja svojevrsno "skladište" u kojemu se skladište hormoni štitnjače i odakle se oslobađaju prema potrebama organizma. Na primjer, uz izloženost hladnoći, štitnjača oslobađa vlastite hormone na koje oni djeluju povećavajući bazalni metabolizam, čime se povećava potrošnja kisika na staničnoj razini i tjelesna temperatura.

Hormoni štitnjače: T4 i T3

Hormoni T4 (tetrajodotirozin ili tiroksin) i T3 (trijodotirozin) reguliraju tjelesni metabolizam i neophodni su za rast i normalan razvoj organizma. T3 i T4 proizvode folikularne stanice štitnjače, kao odgovor na modulaciju TSH (stimulirajući hormona štitnjače).

Sinteza hormona štitnjače

Neki su elementi bitni za sintezu hormona štitnjače:

Jod;
Tirozin;
Tireoperoksidaza (TPO).

Jod

Jod je neophodan za pravilno funkcioniranje štitnjače, jer je prisutan u kemijskoj strukturi oba hormona štitnjače i ima odlučujuću ulogu u kontroli njihove proizvodnje i otpuštanja u krvotok. Iz tog razloga, vrlo je važno osigurati dovoljan unos elementa, koji se javlja prije svega prehranom, tj. Konzumacijom određene hrane, kao što je, na primjer, morska riba, rakovi ili proizvodi koji sadrže jodiranu sol. nedovoljan unos joda dovodi do promijenjene sinteze i smanjene koncentracije hormona štitnjače, što može uzrokovati različite kliničke manifestacije.Najpoznatija posljedica nedostatka joda je gušavost, odnosno povećanje štitnjače.

Što se tiče sinteze hormona štitnjače, jod uzet iz hrane apsorbira se u crijevima, ekstrahira se iz plazme i koncentrira u folikularnim stanicama u obliku jodida (I-), s aktivnim transportnim mehanizmom: Na + symport / I- (NIS ko-transportira 2 natrijeva iona i 1 jod protiv elektrokemijskog gradijenta). Jodid koji je uhvatila štitnjača pohranjuje se unutar koloida, gdje je organiziran na I2 zahvaljujući enzimu štitnjače peroksidaze (TPO).

Tirozin

U koloidu se nalaze i enzimi za sintezu T3 i T4 i tiroglobulin (Tg) koji djeluje kao prekursor za hormone štitnjače. Zapravo, tiroksin i trijodiotironin potječu od aminokiseline tirozin, a tiroglobulin (Tg) opskrbljuje ostatke tirozina neophodne za formiranje kostura njihove kemijske strukture. Sve komponente za sintezu hormona štitnjače stoga su pohranjene u koloidu.

Tiroperoksidaza

Faze sinteze započinju intervencijom enzima tiroperoksidaze (TPO), koji katalizira reakciju jodiranja tirozina: dodavanjem jodidnog iona nastaje monojodotirozin (MIT), a dodavanjem drugog jodida u istu molekulu, nastaje dijodotirozin ( DIT). MIT i DIT nisu ništa drugo nego prethodnici hormona štitnjače: zapravo, T4 proizlazi iz reakcije kondenzacije između dvije molekule DIT -a, dok se T3 dobiva kondenzacijom jedne molekule MIT -a i jedne DIT -a.

Tako formirani hormoni štitnjače vezani su za nosače tiroglobulina i pohranjuju se u koloidu prije njihovog oslobađanja, mjesecima nakon stvaranja.

Zanimljivo je, zapravo, da je štitnjača jedina endokrina žlijezda koja posjeduje sposobnost nakupljanja hormona u izvanstaničnom području, prije njihovog oslobađanja. Kada vezanje TSH stimulira, u folikularnim stanicama, endocitozu kompleksa hormona tireoglobulin-štitnjača, tiroglobulina potporu razgrađuju enzimi, dok se hormoni štitnjače oslobađaju u stanice, dakle u krvotok.

Povratna informacija o sintezi hormona štitnjače

Shutterstock

Sinteza i lučenje hormona štitnjače strogo su regulirani vrlo osjetljivim mehanizmima. Konkretno, oni se proizvode kao odgovor na modulaciju hormona štitnjače (ili TSH, hormona koji stimulira štitnjaču), čije se oslobađanje potiče oslobađanjem hipotalamusnog hormona TRH.

TSH izlučuje prednja hipofiza, žlijezda koja se nalazi u podnožju mozga, a djeluje na folikularne stanice (ili tireocite) potičući oslobađanje tiroksina i trijodotirozina u krvotok.

TSH se prvo veže za receptore na membrani folikularne stanice, aktivirajući drugi ciklički AMP glasnik, i dovodi do fosforilacije brojnih proteina folikularnih stanica potrebnih za lučenje hormona.

Hormoni štitnjače podložni su samo malim varijacijama: njihova razina u plazmi je praktički stabilna, budući da je glavni mehanizam proturegulacije štitnjače negativna povratna sprega. Drugim riječima, razina hormona štitnjače u krvi kontrolira intervenciju hipotalamusa i hipofize kako bi se ograničilo djelovanje TRH i TSH (stoga visoka razina hormona štitnjače inhibira oslobađanje TRH i TSH). , koji su definirani kao fiziološki i koji se prilagođavaju različitim uvjetima organizma.

Cirkulacija i transport

Kroz fagocitozu se tiroglobulin s aneksima T4 i T3 ponovno ugrađuje u lumen folikularne stanice i spaja se s vezikulom (lizosom). Unutar toga, T4 i T3 se oslobađaju iz tiroglobulina lizosomalnim enzimima, da bi se kasnije oslobodili u krvotok.
T4 i T3 se u cirkulaciju transportiraju proteinima plazme: TBG (globulin koji veže tiroksin), TTR (transtiretin) i albumin. S druge strane, visina zvana FT4 i FT3 ostaje slobodna i može doseći periferna tkiva.
Cirkulirajuće hormone štitnjače uglavnom predstavlja T4. Unatoč tome što se izlučuje u manjim količinama, zapravo T3 predstavlja najaktivniji oblik na staničnoj razini: može se dobiti deziodacijom T4, koji stoga predstavlja "prehormon". Kao rezultat toga, većina plazme T3 sintetizira se iz T4.
Reakcija aktivacije, tj. Pretvorba T4 u T3, događa se uklanjanjem atoma joda, deiodazama tipa 1 (D1), tipa 2 (D2) i tipa 3 (D3).
- D1 se uglavnom izražava u jetri i bubrezima;
- D2 se uglavnom izražava u koštanom i srčanom mišiću, središnjem živčanom sustavu, koži, hipofizi i štitnjači;
- D3 se uglavnom izražava u posteljici, središnjem živčanom sustavu i jetri fetusa.
Hormoni štitnjače, nakon što stignu na odredište, mogu prijeći plazma membranu i vezati se za svoj receptor, koji se nalazi unutar ciljnih stanica. Specifični receptori za hormone štitnjače, zapravo, nalaze se u jezgri, gdje mogu stupiti u interakciju s DNA za regulaciju ekspresije različitih gena.

Hormoni štitnjače na temeljni način doprinose utrošku energije i endogenoj proizvodnji topline, izravno regulirajući bazalni metabolizam. To se sastoji od potrošnje energije tijela u uvjetima odmora i uključuje minimalnu količinu energije potrebnu za održavanje osnovnih vitalnih funkcija, poput disanja, cirkulacije krvi i aktivnosti živčanog sustava. Ako se hormoni štitnjače povećaju, to ubrzava "metaboličku aktivnost u većina tkiva. Izravna posljedica je povećanje potrošnje kisika i brzine korištenja energetskih tvari, s proizvodnjom topline, fenomen poznat kao termogeni učinak.

Dio ovog učinka posljedica je izravnog djelovanja hormona T3 i T4 na mitohondrije, energetske biljke stanice. Hormoni štitnjače, naime, potiču aktivnost nekih enzima uključenih u reakcije oksidativne fosforilacije, na razini mitohondrija respiratorni lanac., proizvodeći ATP i oslobađajući energiju u obliku topline.

T3 i T4 povećavaju metaboličku aktivnost većine tjelesnih tkiva (iznimke koje treba primijetiti su mozak, slezena i spolne žlijezde).

2. Učinci na metabolizam ugljikohidrata, lipida i proteina

T3 i T4 ne samo da interveniraju u korištenju energije, već i u mobilizaciji energetskih rezervi, intervenirajući u sintezi i razgradnji ugljikohidrata, lipida i proteina.

Što se tiče metabolizma glukoze, oni potiču apsorpciju šećera u crijevima, pojačavajući djelovanje inzulina. U koncentracijama nižim od normalnih, hormoni štitnjače potiču glukoneogenezu u jetri i mišićima, proces koji pretvara glukozu u glikogen ili, ako je prisutno u većim koncentracijama, , pogoduju glikogenolizi, s hiperglikemijskim učinkom.

U metabolizmu lipida, hormoni štitnjače imaju različite učinke, ovisno o njihovoj dozi. U slučaju hiperaktivnosti štitnjače, može doći do povećanja lipolize, s iscrpljivanjem lipidnih naslaga i povećanjem dostupnosti masnih kiselina; obrnuto, nedostatak hormona štitnjače uzrokuje suprotan učinak, odnosno lipogenezu, sa sintezom masnog tkiva, što između ostalog dovodi do povećanja tjelesne težine.

Konačno, hormoni štitnjače potiču sintezu proteina; međutim, ako ih ima u višku, mogu izazvati suprotan učinak, u smislu da blokiraju sintezu proteina i povećavaju katabolizam, tj. proteini se pretvaraju u aminokiseline, često na štetu mišićne mase.

3. Učinci na kardiovaskularni sustav

Hormoni štitnjače imaju važan učinak na kardiovaskularni sustav:

Oni pogoduju kontraktilnosti i doprinose ekscitabilnosti miokarda;
Povećavaju broj otkucaja srca;
Vaskularni otpor se smanjuje, proširujući periferne arteriole i pridonoseći venskom povratku.

Sve to ima svrhu jamčenja potrebne opskrbe tkiva kisikom. Da bi se postigao ovaj cilj, hormoni štitnjače također mogu odrediti povećanje plućne ventilacije, što za učinkovitost zahtijeva povećanje srčanog volumena, odnosno srce se stvara da pumpa više. Iz ovih učinaka također slijedi povećanje bubrežne funkcije.

4. Učinci na središnji živčani sustav

Hormoni štitnjače neophodni su za razvoj središnjeg živčanog sustava u fetusa i u prvim tjednima života jer igraju vrlo važnu ulogu u diferencijaciji i rastu živčanih struktura, kao i u osiguravanju normalnog razvoja mozga. Nedostatak T3 i T4 u djetinjstvu može dovesti do oblika nepovratnog oštećenja mozga zvanog kretenizam, karakteriziranog nepotpunim razvojem središnjeg živčanog sustava i mentalnom retardacijom.. Hormoni štitnjače osiguravaju ispravnu sinaptogenezu (rast dendrita i aksona) i mijelinizaciju živčanih struktura.

5. Učinci na reproduktivni sustav

Normalna funkcija štitnjače važna je i za reproduktivni sustav. Hormoni štitnjače, naime, utječu na razvoj i sazrijevanje testisa i jajnika, osiguravajući pravilnu spermatogenezu i reproduktivnu aktivnost za muškarce te redovitost menstrualnog ciklusa i održavanje trudnoće u žena. Disfunkcija štitnjače stoga može uzrokovati posljedice, poput neplodnosti, seksualnih problema i menstrualnih poremećaja.

6. Ostali učinci

Hormoni štitnjače:

Povećavaju pokretljivost crijeva;
Oni pogoduju apsorpciji vitamina B12 i željeza;
Povećavaju sintezu eritropoetina;
Povećavaju bubrežni protok i glomerularnu filtraciju;
Reguliraju trofizam kože i dodataka;
Potiču endogenu proizvodnju drugih hormona, uključujući hormon rasta ili GH.

Možemo potvrditi da hormoni štitnjače, umjesto da interveniraju na jednom mjestu djelovanja, moduliraju višestruke i koordinirane aktivnosti, omogućujući održavanje normalnih fizioloških funkcija cijelog organizma. Ostali specifični biološki učinci razlikuju se od tkiva do tkiva. Vrijedi dodati da su hormoni štitnjače bitni za djelovanje hormona rasta ili GH i proizvode osjetljive učinke na mišićno -koštani sustav, potičući remodeliranje kostiju i povećavajući kapacitet mišićne kontrakcije. Konačno, mnogi učinci podražaja na metabolizam pojačani su kateholaminima , poput adrenalina i noradranalina, koji djeluju u sinergiji s hormonima štitnjače.

Kalcitonin

Osim hormona štitnjače, štitnjača proizvodi i kalcitonin koji sudjeluje u regulaciji metabolizma kalcija. Hormon sintetiziraju i luče parafolikularne stanice ili C stanice kao odgovor na hiperkalcemiju, kako bi pridonijele smanjenju koncentracije kalcija u krvi. Kalcitonin snižava kalcij inhibirajući osteoklaste, potičući tako taloženje kalcija u kostima i stimulirajući izlučivanje kalcija bubrezima.Antagonističko djelovanje provodi paratiroidni hormon, hormon koji luče paratireoidne žlijezde.

to je poremećaj povezan s hiperfunkcijom štitnjače, odnosno prekomjernom proizvodnjom hormona štitnjače; budući da su hormoni štitnjače odgovorni za kontrolu metabolizma, hipertireoza uzrokuje povećanje mnogih metaboličkih aktivnosti u perifernim tkivima. Najčešći simptomi su, zapravo, gubitak težine, tahikardija, nervoza, drhtavica, nesanica, slabost mišića, pojačano znojenje i netolerancija na toplinu. Ponekad pacijent ima vrlo očite znakove, poput povećane štitnjače i ispupčenja očnih jabučica.Uzroci hiperaktivnosti štitnjače su mnogi. Hipertireoza može biti, primjerice, posljedica hiperfunkcionalnog čvora štitnjače ili Gravesove bolesti, koja se sastoji od autoimune bolesti koju karakterizira proizvodnja autoantitijela koja djeluju poput hormona TSH, odnosno stimulira štitnjaču.

Hipotireoza

Govorimo, međutim, o hipotireozi kada štitnjača ne proizvodi količinu hormona štitnjače primjerenu potrebama organizma. To može biti posljedica "nedostatka štitnjače, ali i" promjene ravnoteže između štitnjače, hipotalamusa i hipofiza, kao što je, primjerice, u slučaju neodgovarajućeg lučenja TSH -a. To određuje, osim smanjenja metaboličkih procesa, simptome poput umora, usporavanja refleksa, smanjenog apetita i debljanja. Uzroci hipotireoze su različiti: nedostatak joda, autoimuna bolest štitnjače, ishodi operacije i zračenje vrata.

Gušavost

Drugi uvjet je gušavost, koja općenito definira svako povećanje volumena štitnjače. Povećanje volumena štitnjače može se pojaviti i kod hipertireoze i kod hipotireoze; imajući na umu da postoje i guše koje uopće ne mijenjaju funkciju štitnjače. U svakom slučaju konačni rezultat je pojava kvržice na vratu, što može čak i komprimirati druge obližnje organe, otežavajući gutanje ili disanje.

Čvorovi štitnjače

Na štitnjaču može utjecati i stvaranje čvorova štitnjače. Njihov razvoj obično je fenomen benigne prirode: često te male kvržice lokalizirane na štitnjači, ne mijenjaju njezinu funkcionalnost i ne uzrokuju nikakve simptome, ali zahtijevaju posebnu dijagnostičku procjenu, kako bi se isključile i tumorske patologije i moguće buduće disfunkcije.

Tumori štitnjače

U štitnjači mogu nastati i benigni i maligni tumori. Tumori štitnjače, uz rijetke iznimke, često imaju benigni klinički tijek, pa se mogu kontrolirati terapijom s izvrsnim rezultatima.

Tiroiditis

Kao i svi drugi organi, štitnjača također može biti podložna upali. Ovaj događaj određuje sliku tiroiditisa. Bolest može imati različite uzroke, ali najčešći oblik je Hashimotov tireoiditis, koji pripada skupini autoimunih bolesti. abnormalnost imunološkog sustava izaziva proizvodnju antitijela protiv stanica same štitnjače.