Тиреоидные гормоны и их эффекты.

· Физиологическая роль тиреоидных гормонов и их регуляция

Щитовидная железа секретирует два тироидных гормона – тироксин (Т₄) и трийодитиронин (Т₃), а также гормон кальцитонин, который участвует в метаболизме Са²⁺.

На Т₄ приходится 90% секретируемого гормона, а на Т₃ – 10%. Далее Т₄ в тканях превращается в Т₃, поэтому оба гормона являются функционально важными. Функции этих гормонов являются качественно сходными, но отличаются по быстроте и интенсивности действия. Т₃ обладает в 4 раза более сильным действием, чем Т₄, но присутствует в крови в значительно меньших количествах.

· Синтез и секреция тиреоидных гормонов.
Первым этапом синтеза тиреоидных гормонов является транспорт йода из экстраклеточной жидкости в эпителиоидные клетки щитовидной железы и фолликулы.

Базальные мембраны эпителиоидных клеток обладают способностью захватывать йод и транспортировать его внутрь клетки.
Тиреоидные клетки синтезируют и секретируют в фолликулы большой гликопротеин, называемый тироглобулином. Каждая молекула тироглобулина содержит 140 аминокислотных остатков тирозина, которые после их йодирования и образуют тироидные гормоны. То есть тиреогормоны образуются и хранятся в молекулах тироглобулина. Йод, используемый для йодирования тирозиновых остатков тироглобулина, предварительно подвергается окислению. Это обеспечивается действием фермента пероксидазы. Затем окисленный йод под действием фермента йодиназы связывается с остатками тирозина, образуя моно- и дийодтирозин. Связывание монойодтирозина в молекуле тироглобулина приводит к образованию Т₃, а связывание дийод и дийодтирозина вызывает образование Т₄. В таком виде молекула тироглобулина хранится в каллоиде фолликула.
Процесс секреции тироидных гормонов осуществляется следующим образом. Микроворсинки апикальной поверхности эпителиоидных клеток (обращенной к коллоиду) «отрывают» мелкие кусочки каллоида от основного запаса. Они подвергаются эндоцитозу. В цитоплазме происходит слияние капель, содержащих коллоид, с лизосомами и образуются фаголизосомы.

Внутри фаголизосом происходит гидролиз тироглобулина и продукты гидролиза, в том числе Т₄ и Т₃, диффундируют в водную среду клетки. Затем Т₄и Т₃ поступают из клетки в кровь. Монойодтирозин и дийодтирозин, которые тоже являются продуктами гидролиза тироглобулина, дейодируются под действием дегалогеназы. Йод и тирозин вновь используются клеткой.

· Транспорт Т₄ и Т₃ к тканям.
Поступившие в кровь тироидные гормоны немедленно связываются с одним из нескольких транспортных белков. 80% из них связывается тироксин-связывающим глобулином, 10-15% – с тироксин-связывающим преальбумином, а оставшееся количество – с альбумином.

· Физиологические действия тиреоидных гормонов.
Периферические ткани, в частности, гипофиз, печень и почки содержат дейодиназный ферментный комплекс, превращающий Т₄ в Т₃. Поэтому большая часть содержащегося в крови Т₃ образуется из Т₄ в перефирических тканях. При этом в тканях, чувствительных к Т₄, присутствуют 2 различных дейодирующих фермента: дейодиназа наружного кольца, которая катализирует образование Т₃, и дейодиназаы внутреннего кольца, катализирующая образование реверсивного Т₃ (р-Т₃). Реверсивный Т₃ может противодействовать влиянию Т₃ и уменьшать переферические эффекты тироидных гормонов.
Общий эффект тироидных гормонов практически на все клетки организма человека заключается в том, что они после проникновения в клетку и ядро вызывают транскрипцию большого числа генов. В ядрах чувствительных к тиреогормонам клеток обнаружены рецепторы с высоким сродством к Т₃. Сродство этих рецепторов к Т₄ меньше.
Влияние на скорость метаболизма. Тиреогормоны увеличивают метаболическую активность всех или почти всех тканей тела. Базальная скорость метаболизма может увеличиваться на 60-100% выше нормального.

Т₄ и Т₃ оказывают выраженное влияние на митохондрии. Они увеличивают число митохондрий и их величину. Общая поверхность мембраны митохондрий увеличивается пропорционально повышению скорости метаболизма.

При введении в организм черезвычайно высоких концентраций тироидных гормонов наблюдается разобщение окисления и фосфорилирования с образованием большого количества тепла.
Тироидные гормоны увеличивают активность Na⁺-К⁺ АТФазы клетки. Это, в свою очередь, увеличивает скорость транспорта Nа⁺ и К⁺ через мембрану, что требует АТФ и может быть важным в увеличении скорости метаболизма при действии тирогормонов.
Влияние на рост. При уменьшении секреции тироидных гормонов скорость роста снижается. При повышении секреции тироидных гормонов отмечается быстрый рост детей, но т.к. в этом случае наблюдается раннее окостенение эпифизарных хрящей, то в конечном итоге рост может оказаться меньше обычного. Тироидные гормоны имеют важное значение в процессах роста и развития мозга у плода и в первые несколько лет после рождения.
Влияние на метаболизм:
1) тироидные гормоны стимулируют все виды углеводного метаболизма (увеличивают поступление глюкозы в клетку, активируют гликолиз, глюконеогенез, всасывание глюкозы в кишечнике, стимулируют секрецию инсулина);
2) тироидные гормоны увеличивают все виды метаболизма липидов. Повышение содержания тироидных гормонов приводит к снижению холестерина и фосфолипидов в плазме крови. Это происходит из-за того, что усиливается секреция холестерина с желчью в кишечнике. При снижении секреции тироидных гормонов увеличивается концентрация холестерина, фосфолипидов и триглицеридов в крови, что способствует развитию атеросклероза;
3) так как тироидные гормоны увеличивают количество многих ферментов, а витамины являются либо составной частью ферментов, либо коэнзимами, то эти гормоны увеличивают потребность в витаминах;
4) тироидные гормоны оказывают выраженное влияние на сердечно-сосудистую систему. Они увеличивают частоту и силу сердечных сокращений, что является результатом повышения числа b-адренорецепторов в миокарде;
5) изменение дыхания под влиянием тирогормонов связано с повышением утилизации О₂ и увеличением образования СО₂. В результате этого увеличивается частота и глубина дыхания.