Щитовидната жлеза е разположена в предната част на шията под ларингса на нивото на втори – трети трахеални пръстени. Жлезата е изградена от два странични лоба и свързващ мост (истмус) между тях. Двата активни хормона на щитовидната жлеза трийодтиронин (Т3) и тетрайодтиронин (тироксин, Т4) се произвеждат във фоликулите на жлезата – пространства, обградени от епителни клетки и изпълнени с гелоподобна материя, наречена колоид. Т3 и Т4 са производни на аминокиселината тирозин и съдържат йод. Т3 съдържа 3 атома йод, а Т4 – 4 атома йод. Синтезата на Т4 и Т3 се извършва както вътреклетъчно – в епителните клетки на фоликулите, така и извънклетъчно – в колоида на фоликулите. Във фоликулните клетки се синтезира гликопротеинът тироглобулин, който се секретира в колоида чрез екзоцитоза. Тироглобулинът представлява гръбнакът, върху който се извършва синтезата на щитовидните хормони в колоида. Тироглобулинът съдържа тирозинови остатъци и част от тях се превръщат в щитовидни хормони като се йодират. Фоликулните клетки извличат активно йод от кръвната плазма. Йодът се свързва с тирозиновите остатъци на тироглобулина в колоида на фоликулите. Първоначално в молекулата на тироглобулина се формират монойодтирозини – МИТ (тирозинът е свързан с един атом йод) и дийодтирозини – ДИТ (тирозинът е свързан с два атома йод). Впоследствие чрез куплиране (свързване) на МИТ с ДИТ – се формира Т3, а на ДИТ с ДИТ – Т4. МИТ, ДИТ, Т4 и Т3 се съхраняват в колоида, прикрепени към тироглобулина до момента на секрецията.
Когато щитовидните клетки са стимулирани от ТСХ, те поемат колоид чрез ендоцитоза. Погълнатата порция колоид се движи към базалната мембрана на фоликулните клетки като колоидни капки. Колоидните капки срещат лизозомите на фоликулните клетки. Под действие на лизозомните протеази (ензими) се освобождават МИТ, ДИТ, Т4 и Т3 от тироглобулина. Освободените от тироглобулина щитовидни хормони достигат до базалната мембрана на фоликулните клетки и се секретират. Т4 и Т3 навлизат в кръвта на капилярите чрез дифузия. МИТ и ДИТ се дейодират и получените тирозин и йод се рециклират за синтеза на нови щитовидни хормони.
Основни ефекти на щитовидните хормони
Ефекти върху метаболизма.
Т3 и Т4 увеличават метаболизма в повечето тъкани. Те повишават кислородната консумация – като резултат се повишава енергоразходът при покой (основната обмяна) и продукцията на топлина в тъканите. Увеличава се умерено телесната температура.
Щитовидните хормони увеличават отдаването на О2 към тъканите, където е консумацията на кислород е повишена, като увеличават: белодробната вентилация при покой; ударният и минутният обем на сърцето, пулсовото налягане и кръвният поток в тъканите.
При физиологични концентрации в кръвта щитовидните хормони имат анаболно действие – увеличават протеиновата синтеза, което е необходимо за растежа и развитието. Т3 и Т4 стимулират секрецията на мляко.
При хипертироидизъм (хиперфункция на щитовидната жлеза) преобладава катаболизмът – деградацията на белтъците. Като резултат мускулната и телесната маса намаляват. Щитовидните хормони засилват процесите на катаболизма в почти всички тъкани. Т3 и Т4 активират липидната обмяна – подпомагат мобилизацията на масти от депата и окислителното им разграждане.
Ефекти върху ЦНС.
Т3 и Т4 ускоряват мисленето, повишават активността, паметта, капацитетът на научаването и емоционалният тонус, улесняват събуждането.
Ефекти върху растежа и развитието.
Щитовидните хормони стимулират костното съзряване, линейният растеж на костите, нормалната ерупция и развитие на зъбите, развитието на епидермиса и на космените фоликули.
Действето им върху развитието на ЦНС е много важно. При дефицит на Т3 и Т4 по време на феталното развитие се нарушава формирането на миелиновата обвивка на невроните.
При променени нива на Т3 и Т4 се нарушават нормалният менструален цикъл и поддържането на нормална бременност.
Функцията на щитовидната жлеза се регулира от ТСХ. В отсъствие на ТСХ щитовидната жлеза атрофира (масата й намалява), а при излишък на ТСХ – хипертрофира (масата й се увеличава). Секрецията на ТСХ се регулира по механизма на отрицателната обратна връзка от Т3 и Т4 – при повишена концентрация на Т3 и Т4 секрецията на ТСХ се инхибира. Студът, като повлиява терморецептори в хипоталамуса, предизвиква повишение на ТСХ (при деца) – така се повишава секрецията на Т3 и Т4 и се увеличава топлопродукцията. Важен регулатор на секрецията на щитовидни хормони е йодният прием. Когато приемът на йод с храната и водата е под 10mg на ден, синтезата на Т3 и Т4 е неадекватна и секрецията им намалява. Увеличава се секрецията на ТСХ и щитовидната жлеза хипертрофира, като в същото време хормоналната функция е намалена. Това състояние се нарича йодно-дефицитна струма (ендемична гуша). Профилактиката на това заболяване се състои в даване на йодирана готварска сол в застрашените ендемични райони, в които има ниско съдържане на йод в питейната вода. В такива райони на бременни жени, кърмачки и малки деца, които са с повишени нужди от йод, се дава антиструмин (препрат съдържащ калиев йодид).
Хипотироидизмът при възрастни хора се нарича микседем. Основната обмяна при тях е понижена. Ниската метаболитна скорост (намаленият енергоразход) води до увеличаване на телесната маса. Топлопродукцията е понижена – телесната температура е ниска. Болните имат брадикардия, забавяне на движенията, на мисленето и на говора, летаргия, сънливост, намален умствен капацитет. В тъканите се натрупват мукополизахариди, които щитовидните хормони нормално мобилизират – задържат се течности, лицето подпухва, езикът е голям, гласът е дрезгав и нисък. Кожата е суха, космите са груби и редки. При жените е налице менструална дисфункция. Децата родени с хипотироидизъм се наричат кретени. Те са умствено изостанали, с джуджешки ръст, с големи кореми и увеличени езици. Сядането, стоенето и ходенето при тях става по-късно. Причина за кретензмът най-често е недостиг на йод у майката.
Хипертироидизмът се характеризира с възбуда, емоционална лабилност, раздразнителност и мускулен тремор у пациентите. Основната обмяна е увеличена. Голямото увеличение на метаболитната скорост води до загуба на мускулна и на телесна маса. Температурата се увеличава и болните изпитват дискомфорт в гореща среда, зачервяват се и се изпотяват. Налице е тахикардия, аритмия и мускулна слабост. Понякога заболяването се придружава с изпъкване на очните ябълки (екзофталм).
Калцитонин
Калцитонинът е пептид, който се синтезира и секретира от парафоликуларните С клетки на щитовидната жлеза. Той предизвиква намаление на плазменото калциево ниво и има противоположно действие на паратхормона – хормон, произвеждан в паращитовидните жлези.
Паратироиден хормон (ПТХ, паратирин, паратхормон)
Главните клетки на 4-те паращитовидни жлези, синтезират и секретират полипептида ПТХ. Ролята на ПТХ е да регулира (да повиши) концентрацията на Са2+ в ЕЦТ (в плазмата). Секрецията на ПТХ се стимулира, когато концентрацията на Са2+ в плазмата се понижи.
ПТХ има физиологични действия върху костите, бъбреците и червата. Тези действия са координирани и предизвикват увеличаване на плазмената Са2+-концентрация обратно до нормата. Са2+ са необходими за протичането на много функции на организма. Регулацията на плазмената Са2+-концентрация е прецизна и нормално колебанията на Са2+-ниво са в тесни граници.
Ефекти на ПТХ върху костите:
ПТХ подпомага резорбцията на Са2+ от костите – Са2+ в ЕЦТ се повишава. При хиперсекреция на ПТХ костите обедняват на Са2+ и в тях се появяват кухини (кистична остеопороза) – стават лесно чупливи.
Ефекти на ПТХ върху бъбреците:
1) ПТХ инхибира фосфатната реабсорбция в проксималните бъбречни каналчета и предизвиква фосфатурия (увеличена екскреция на фосфати с урината).
2) ПТХ стимулира Са2+ реабсорбция. Това действие на ПТХ е върху дисталните извити каналчета и води до повишаване на плазмения Са2+.
�Ефекти върху тънкото черво:
Действието на ПТХ върху тънкото черво е индиректно – ПТХ активира витамин D (калцитриола), който стимулира интестиналната Са2+ резорбция.
Регулация на ПТХ -секрецията и действия на ПТХ
Най-голям ефект върху секрецията на паратхормона има плазмената концентрация на Са2+. Когато концентрацията на общия Са2+ в плазмата се понижи под 2.1mmol/l, секрецията на ПТХ за секунди се стимулира силно. В действителност секрецията на паращитовидните жлези се регулира от концентрацията на свободния йонизиран Са2+, който е 50% от общия калций, т.е. 1.25 mmol/l. Паратироидната клетъчна мембрана съдържа Са2+-сензор, който отчита понижението на екстрацелуларния йонизиран Са2+.
При намалено производство на ПТХ костната резорбция на Са2+ е потисната и в костите се наблюдават калциеви отлагания. При хипофункция на паращитовидните жлези у кърмачета, настъпват нарушения в минерализирането и никненето на зъбите. Резорбцията на Са2+ в храносмилателния тракт е намалена, а отделянето му с урината е увеличено. Резултатът е хипокалциемия – нервномускулната възбудимост се повишава, получават се гърчове на мускулите на горните крайници, а понякога и на дихателната мускулатура, което може да бъде причина за фатален край. Състоянието се нарича тетания.
Хиперфункцията на паращитовидните жлези води до декалцификация на костите. Костната структура се разрежда поради повишена калциева резорбция – остеопороза. Предизвиканата хиперкалциемия може да се последва от образуване на камъни в жлъчните пътища и пикочния мехур.
