Щитовидная железа. Физиологические эффекты гормонов щитовидной железы

     Тиреоидные  гормоны поглощаются тканью различных  отделов мозга, особенно ретикулярной формации. Повышая ее тонус, тиреоидные гормоны оказывают активирующее действие на кору больших полушарий.

     Тиреоидные  гроны возбуждают также функцию  диэнцефалического отдела мозга, где  расположены высшие центры вегетативной нервной системы. Импульсы, передаваемые от них по вегетативным нервам, изменяют деятельность внутренних органов. Так, при избытке тиреоидных гормонов учащается сердечная деятельность, несколько повышается уровень артериального давления, увеличивается секреторная и эвакуаторная функции желудка.

     Калоригенное  действие. Тироксин и трийотиронин резко увеличивают окислительные процессы, в результате чего значительно усиливается образование тепла. Это действие называют калоригенным. После введения человеку 1 мг тироксина теплопродукция увеличивается на 3352-4190 кДж. повышается потребление кислорода печенью, скелетными мышцами, сердечной мышцей, диафрагмой, слизистой желудка. Увеличивая теплопродукцию, гормоны щитовидной железы обусловливают приспособление организма к понижению окружающей среды.

     Калоригенное  действие гормонов щитовидной железы связано с их способностью в малых  дозах увеличивать интенсивность  окислительных процессов в клетках, а больших дозах – разобщать  реакции окислительного фосфорилирования, в основном в мышцах. Известно, что в процессе тканевого дыхания выделяется энергия, которая используется для ресинтеза АТФ и кумулируется в макроэргических связях АТФ, т.е. происходит сопряжение окислительных процессов и фосфорилирования. Тиреоидные гормоны, действуя на уровне митохондрий, разобщают эти процессы. В результате значительная часть энергии, высвобождающейся при окислительных реакциях, выделяется в виде тепла, а не используется на ресинтез АТФ.

     Обмен белка. На метаболизм белков тиреоидные гормоны оказывают двоякое действие: катаболическое и анаболическое. Большие дозы гормонов влияют преимущественно катаболически, т.е. усиливают распад белка. Азотистый баланс становится отрицательным. Малые дозы гормонов щитовидной железы, особенно в период роста, необходимы дл синтеза белка.

     Введение  больших доз тироксина интактным  животным способствует потере креатина, видимо, в результате нарушения перехода его в креатинифосфат. Под влиянием избытка этого гормона снижается  содержание альбуминов и глобулинов крови вследствие усиления их распада.

     Обмен углеводов и липидов. Под влиянием тиреоидных гормонов ускоряется всасывание глюкозы в кишечнике, усиливается поглощение и окисление глюкозы в мышцах и печени, активируется гликолиз; в органах уменьшается содержание гликогена. Одновременно снижается концентрация АТФ, а в миокарде – и креатинифосфата.

     Дефицит тиреоидных гормонов сопровождается увеличением  концентрации холестерина и нейтральных  жиров в крови, а избыток их понижает содержание этих веществ в  крови (с этим во многом связывают меньшую частоту заболевания атеросклероза у людей с явлениями гипертиреоза и более частые случаи атеросклероза у гипотиреоидных лиц).

     Снижение  концентрации нейтрального жира в крови  под влиянием тиреоидных гормонов объясняется  активированием окисления жирных кислот.

     Обмен воды и электролитов. При недостатке тиреоидных гормонов наблюдается задержка воды, натрия и хлоридов во внеклеточном пространстве, а введение этих гормонов увеличивает диурез и удаление натрия с мочой. Усиливается также потоотделение.

     Механизм  влияния тиреоидных гормонов на минерально-водный гомеостаз не вполне ясен. Показано, что их воздействие на обмен натрия устраняется удалением надпочечных  желез. Следовательно, тиреоидные гормоны  действуют на минеральный обмен  не прямо, а опосредованно, через гормоны  коры надпочечников. Точно также в воздействии тиреоидных гормонов на обмен воды участвует, по-видимому, гормон задней доли гипофиза – вазопрессина. Существенную роль играют и нарушения коллоидной структуры соединительной ткани. 

5. Механизм действия  тиреоидных гормонов.

     Для обеспечения действия тиреоидных гормонов необходимым является их взаимосвязь с клетками-мишенями, т.е. рецепция. Согласно современным представлениям, рецепторы тиреоидных гормонов расположены главным образом внутриклеточно. Большая часть рецепторов сосредоточена в хроматине ядра, но они имеются и в цитозоле, митохондриях, цитоплазматических мембранах. Выявлены раздельные рецепторы для тироксина и трийодтиронина, при этом связывание трийотиронина происходит интенсивнее, чем тироксина.

     Механизм  действия тиреоидных гормонов еще не вполне ясен. Под влиянием значительных количеств тиреоидных гормонов активируются окислительные процессы в митохондриях: усиливается генерация потенциалов на внутренней их мембране и разобщается окислительное фосфорилирование, в результате чего увеличивается теплообразование. Этот эффект осуществляется чрезвычайно быстро.

     Тиреоидные  гормоны могут оказывать активирующее влияние на генетический аппарат  клетки, тем самым, способствуя синтезу белка. В отличие от влияния на клеточное дыхание воздействие тиреоидных гормонов на белковый синтез проявляется не немедленно, а лишь после определенного скрытого периода.

       Тиреоидные гормоны способны оказывать стимулирующее влияние на аденилатциклазу клеточных мембран с последующим образованием цАМФ – посреднка гормонального стимула.

     Таким образом, механизм действия тиреоидных гормонов неодназначен, что видимо, и определяет множественность физиологических  эффектов.       
 

     6. Гормоны семейства кальцитонина.

     В светлых клетках синтезируются  кальцитонин, катакальцин и ко-кальцигенин.

Кальцитонин – полипептид из 32 аминокислотных остатков молекулярной массой около 3600 (в настоящее время получен искусственным путем). Циркулирующий в крови кальцитонин находится в связанном с белками состоянии, и в свободном виде, между этими формами устанавливается динамическое равновесие. Существуют возрастные особенности секреции кальцитонина и чувствительность к нему периферических тканей. У человека уровень кальцитонина в плазме возрастает от периода детства до взрослого возраста, затем он стабилизируется, а в старости вновь увеличивается, вероятно, в связи с деструкцией костной ткани.  

Основное  действие кальцитонина – снижение уровня кальция в плазме, особенно его ионизированной формы (т.е. Са²⁺). Этот эффект определяется воздействием кальцитонина на костную ткань. Под его влиянием ослабляется деятельность остеокластов (клеток, разрушающих костную ткань) и активируется деятельность остеобластов (клеток, участвующих в формировании костной ткани). В силу этого тормозится резорбция (поглощение,  всасывание) костного минерала – оксиапатита – и, наоборот, усиливается отложение его в органическом матриксе. Наряду с этим он предохраняет от распада и органическую основу кости – коллаген, стимулируя его синтез. Частично гипокальциемическое действие кальцитонина объясняется способностью тормозить всасывание кальция в кишечнике и усиливать его экскрецию почками. Кальцитонин понижает также содержание фосфора в плазме, увеличивая экскрецию фосфата.

     Кальцитонин влияет на транспорт кальция через  клеточные мембраны. Согласно гипотезе А.Борля (1974, 1975), транспорт кальция  через клеточные мембраны осуществляется путем его пассивного притока и активного оттока. Кальцитонин уменьшает активный транспорт кальция из клеток, возможно, переводя его в связанное состояние. Таким образом, кальцитонин осуществляет гормональный контроль кальциевой проницаемости клеточных мембран, содержания и внутриклеточного распределения кальция. Механизм действия кальцитонина связан с активацией аденилатциклазы и синтеза цАМФ. Считается, что в костной ткани имеются две системы аденилатциклаза-цАМФ, одна из которых чувствительна к кальцитонину, другая – к паратгормону. Соответственно одна из них стимулирует резорбцию кости, другая тормозит ее и активирует остеосинтез.

     Кальцитонин – гормон широкого спектра действия:

• оказывает тормозящее влияние на секреторную и двигательную функции желудка;

• кальцитонин усиленно секретируется при различных формах стресса, в результате чего тормозится действие гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы.

• секрецию тиреотропина и лютропина, пролактина, инсулина, гормонов коры надпочечников.

Регуляция секреции кальцитонина изучена еще недостаточно. Однако известно, что:

• Гиперкальцемия оказывает стимулирующее действие на секрецию кальцитонина.

• Секрецию кальцитонина возбуждают гастоинтестинальные гормоны - гастрин, панкреозимин, холецистокинин. Этим предотвращается гипрекальциемия при избыточном поступлении кальция с пищей.  

• Активировать секрецию кальцитонина могут все гормоны и нервные влияния, вызывающие гиперкальциемию. Механизмы непосредственного влияния гормонов и нервных импульсов на С-клетки еще не ясны.

Катакальцин – пептид, состоящий из 21 аминокислотного остатка. Выделяется пептид из молекулы предшественника одновременно с кальцитонином и секретируется в эквимолярных с ним количествах.

      Как и кальцитонин катакальцин понижает уровень кальция в плазме крови. Однако эффективная доза кальцитонина равна 7 мкг, а катакальцина – 24 мкг. Кальцитонин и катакальцин взаимно потенцируют друг друга.

      Регуляция секреции катакальцина та же, что и  у кальцитонина.

      Избыточная  продукция кальцитонина и катакальцина наблюдается  в опухолевых клетках (рак  легкого, желудка, поджелудочной железы), что имеет важное диагностическое значение.

      Кальцитонин и катакальцин синтезируются  и в ЦНС, где они выполняют  функции регуляторных нейропептидов. В системную циркуляцию они не поступают. В мозге имеются специфические  рецепторы к данным гормонам. Связывание кальцитонина с мозговыми рецепторами усиливает секрецию гипоталамического соматостатина, тормозит выделение пролактина, усиливает секрецию желудочного соматостатина и таким образом снижает желудочную секрецию. Он оказывает аноректческое действие (уменьшает аппетит), поэтому длительное его введение приводит к снижению массы тела.

      Введение  препаратов кальцитонина вызывает повышение  порога болевой чувствительности, анальгезирующее  действие, что в значительной мере обусловлено активированием серотонинэргической системы мозга и дофаминергических нейронов.

      Ко-кальцигенин выделяется из светлых клеток одновременно с кальцитонином и катакальцином. Обладает выраженным кальцийпонижающим действием. Является одним из самых активных вазодилятаторов. Он широко распространен в ЦНС – в ядрах миндалин, стриатуме, задних рогах спинного мозга, гипоталамусе, симпатических и парасимпатических нервах. Во всех этих структурах имеются специфические рецепторы ко-кальцигенина. Ко-кальцигенин рассматривают как ингибитор субстанции Р. Уменьшая деградацию субстанции Р, ко-кальцигенин увеличивает ее анальгезирующее действие.

      Рецепторам  кальцитонина, катакальцина и ко-кальцигенина присущ выраженный феномен down-регуляции, поэтому лечение ими проводится короткими курсами.