Gruczoł tarczowy- jeden z największych gruczołów dokrewnych (masa 25-60 g).

Składa się z dwóch płatów tkanki gruczołowej, połączonych wąskim pasmem więziny.

Histologicznie gruczoł tarczowy składa się z pęcherzyków zbudowanych z komórek gruczołowych spoczywających na błonie podstawnej i wypełnionych przejrzystą masą koloidalną.

Masa ta zawiera TYREOGLOBULINĘ, glikoproteid obfitujący w tyrozynę i stanowiący magazyn hormonów: tyroksyny i trójjodotyroniny.

Biosynteza T4 i T3 odbywa się w obrębie tyreoglobuliny na pograniczu komórki i koloidu. Z powierzchni pęcherzyka do światła wystają liczne mikrokosmki, zaangażowane w endocytozę tyreoglobuliny; następnie w komórce tyreoglobulina jest hydrolizowana w celu uwolnienia h. tarczycy. Kształt i wielkość pęcherzyków zależą od ich stanu czynnościowego. Przy obniżeniu aktywności gruczołu średnica pęcherzyków powiększa się, czemu towarzyszy gromadzenie koloidu w pęcherzykach oraz spłaszczenie komórek nabłonka otaczających pęcherzyk. W obrębie tarczycy znajduje się jeszcze inny rodzaj komórek,
nie wchodzących w skład pęcherzyków, ale dość ściśle związanych
z komórkami nabłonkowymi pęcherzyków.
Są to tzw. komórki C, należące do komórek układu APUD (amine precursor utake/decarboxilation), wytwarzające polipeptyd kalcytoninę, związany z regulacją gospodarki wapniowo-fosforanowej.
Metabolizm jodu
Jod jest niezbędny do wytwarzania hormonów tarczycy,
jego metabolizm ściśle wiąże się z funkcją tarczycy.
Wg WHO minimalna dobowa podaż jodu w pokarmach powinna wynosić u dorosłych ok. 150 µg, w ciąży i laktacji ok. 200 µg).
W jelitach wchłaniany jest jedynie jod w postaci jonu jodkowego.
Następnie dostaje się do przestrzeni zewnątrzkomórkowej, gdzie jego łączna zawartość wynosi ok. 250 µg.
Przeciętny, dobowy wychwyt jodków przez tarczycę kształtuje się na poziomie ok. 120 µg (przy czym klirens tarczycowy jodków stanowi ok. 50% klirensu nerkowego i w ciągu jednego tylko pasażu krwi przez tarczycę może zostać wychwycone 20% jodków z osocza.
Całkowita ilość jodu zmagazynowana w gruczole tarczowym wynosi ok. 8000 µg. Jod ten jest związany w postaci tyreoglobuliny.
W ciągu doby tarczyca uwalnia do osocza krwi ok. 60 µg jodu w postaci hormonów T3 i T4.
Kolejne 60 µg jodu powraca do zewnątrzkomórkowej puli jodkowej i zostaje ponownie wychwycone przez tarczycę w celu jodowania tyreoglobuliny.
Ilość jodu krążącego w postaci T3 i T4 wynosi ok. 600 µg. Z tego 20 µg. w ciągu doby po zużyciu przez tkanki zostaje wydalone z kałem jako jod organiczny, a 40 µg jest obecne w krążeniu jelitowo-wątrobowym i powraca do puli zewnątrzkomórkowej.
Nerki wydalają z moczem ok. 480 µg jodków na dobę.
Ilość wydalanego jodu z moczem zależy głównie od szybkości filtracji kłębuszkowej. Większość jodu przedostającego się do przesączu podlega zwrotnej resorpcji w kanalikach proksymalnych.
Gdy do przesączu przechodzi większa ilość białka, wzrasta wydalanie jodu z moczem, gdyż wraz z białkiem organizm traci związany z nim jod organiczny w postaci T3 i T4.

Wytwarzanie - gromadzenie - uwalnianie - katabolizm
hormonów gruczołu tarczowego
Tyroksyna (tetrajodotyronina) oraz trijodotyronina są jodowanymi pochodnymi tyrozyny.
Ich biosynteza wiąże się ściśle z wytwarzaniem
tyreogloguliny- głównego magazynu jodu w organizmie.
Gromadzenie jodków przez tarczycę odbywa się z
udziałem pompy jodkowej.
Spośród czynników fizjologicznych najsilniejszym bodźcem pobudzającym jej aktywność jest hormon tyreotropowy (TSH).
Pompę jodkową tarczycy można zablokować nadchloranem potasowym, tiocyjankiem potasu, nadtechnecjanem sodu.
Tyreoglobulina - razem z enz. tyreoperoksydazą, jest wydzielana do światła pęcherzyka, gdzie gromadzi się w postaci koloidu do czasu jej wykorzystania jako źródła hormonów.
Zawartość hormonów w koloidzie wystarcza na utrzymanie prawidłowego ich stężenia we krwi przez ok. 3 miesiące.
Jodki wychwycone przez pompę jodkową komórek pęcherzykowych tarczycy ulegają w obecności tyreoperoksydazy
utlenieniu do postaci aktywnej (jonu jodyniowego, podjodanów lub wolnego rodnika jodowego), która może brać udział w jodowaniu reszt tyrozynowych tyreoglobuliny.
Proces jodowania tyrozyny, katalizowany przez tyreoperoksydazę, polega na przyłączeniu jodu do tyrozyny w pozycji 3, a następnie w pozycji 5 jej pierścienia aromatycznego, i prowadzi w ten sposób do powstania MIT, a następnie DIT. Zachodzi on na powierzchni mikrokosmków komórek pęcherzykowych tarczycy i dotyczy tylko tyrozyny wbudowanej uprzednio u cząsteczkę tyreoglobuliny (a nie wolnej tyrozyny, nie włączonej w skład tego białka).
Jodowanie tyrozyny jest pobudzane przez TSH.
Działanie tyreoperoksydazy można zablokować np. propylotiouracylem.
Po przyłączeniu jodu zachodzi kondensacja dwóch sąsiednich cząsteczek jodowanych tyrozyn w obrębie tyreoglobuliny, z jednoczesnym odszczepieniem bocznego łańcucha alaninowego. W wyniku tego powstaje tetrajodotyronina (T4), utworzona z dwóch reszt DIT, i trijodotyronina (T3), z połączenia jednej czasteczki MIT i jednej DIT.
Kondensacja jodowanych tyrozyn jest wynikiem zmian konformacyjnych w cząsteczce tyreoglobuliny, przy czym w procesie tym powstaje ok. 7 razy więcej cząsteczek T4 niż T3.
Na kolejnym etapie komórki pęcherzykowe, w wyniku makro -
i mikropinocytozy, wychwytują krople koloidu zawierajace jodowaną tyreoglobulinę.
Pod wpływem TSH liczne lizosomy, obecne w części przypodstawnej komórek w warunkach spoczynkowych, przemieszczają się do części szczytowej komórek, a następnie łączą się z wakuolami zawierajacymi koloid, tworząc endolizosomy.
W wyniku proteolizy tyreoglobuliny uwalniają się hormony tarczycy (T3 i T4) oraz nieaktywne jodotyrozyny (MIT i DIT).
MIT i DIT odłączają jodki ze swej cząsteczki pod wpływem swoistych enzymów dejodynaz, które nie działają na T3 i T4.
Jodek oddzielony od MIT i DIT podlega recurkulacji i zużyciu do syntezy nowych hormonów tarczycy. T3 i T4 (T4 ok. 20 razy więcej niż T3) zostają uwolnione do krwi.
W warunkach prawidłowych tarczyca wydziela ok. 60 µg jodu hormonalnego na dobę (0,47 mmol/dobę) i przy prawidłowej jego ilości w gruczole uwalnianie to utrzymuje się kilka tygodni, nawet gdy wychwyt jodu jest całkowicie zahamowany.

Niektóre substancje hamujące syntezę i uwalnianie T3 i T4 służą do leczenia stanów nadczynności tarczycy. Należą do nich jodki, które pozwalają osiągnąć szybką poprawę stanu klinicznego.
Tarczyca ma ograniczone możliwości zużycia jodu do syntezy hormon Przy nadmiernej podaży jodu z pokarmem spada stosunek stężenia jodków w surowicy krwi do zawartości jodu w tarczycy (prawidłowo wynosi on ok. 1:30).
W tej sytuacji
przy dużej podaży jodków tarczyca nagle
zwalnia procesy wychwytu i gromadzenia jodu, a tym samym zmniejsza wytwarzanie hormonów.
Zjawisko to nazwano efektem Wolffa- Chaikoffa.
Tarczyca uwalnia do osocza krwi jod hormonalny w postaci T4 (90%), T3 (10%) oraz rT3 (reserve T4) (1%). rT3 jest metabolicznie nieaktywna i pełni funkcję regulacyjną- hamuje uwalnianie T3 i T4.
T3, pomimo że uwalnia się w znacznie mniejszej ilości niż T4, wykazuje istotnie ( ok. 3-8 razy) większą aktywność hormonalną niż T4. T3 odpowiada głównie (jeśli nie wyłącznie) za działanie hormonów tarczycy na komórki docelowe w tkankach. Z całkowitej ilości T3 obecnego w krążeniu tylko 25% pochodzi bezpośrednio z tarczycy, pozostała część powstaje w tkankach obwodowych w wyniku dejodynacji T4.
Hormony tarczycy łączą się we krwi z białkami:
1. Globuliną (TBG, thyroxine-blinding globulin) o wysokim powinowactwie do T3 i T4
2. Prealbuminą (TBPA, thyroxine-blinding prealbumin), wiażącą prawie wyłącznie T4
3. Albuminą, wiążąca hormony tarczycy w sposób najmniej trwały.
T4 jest transportowany przez osocze w 99,9% w połączeniu z białkami
w tym 75% z TBG, i TBPA. 0,1% T4 krąży w osoczu w postaci wolnej.
T3 wiąże się nieco słabiej z TBG i prawie wcale z TBPA. W postaci wolnej w ok. 0,4%.
Stosunek związanego z białkiem T4 do T3 wynosi 70:1
Stosunek wolnego T4 do T3 wynosi 5:1
Jednak T3 jest znacznie bardziej aktywny.
T4 ma długi okres półtrwania (ok. 6 dni)- z racji faktu, że 99,9 % wiąże się z białkiem.
W nadczynności tarczycy skraca się okres półtrawnia do
ok. 4 dni. Przy niedoczynności do wydłużania do ok.10 dni.
T3 i T4 ulegają w tkankach zużyciu i metabolizacji w procesach dezaminacji i dekarboksylacji, przechodząc w kwas tetrajodotyrooctowy lub trijodotyrooctowy. Metabolity te wykazują zaledwie 20% aktywnosci swych prekursorów hormonalnych i ulegają dalej w tkankach dejodynacji, tracąc w końcu całkowicie aktywność hormonalną.
W wątrobie odbywa się koniugacja ok. 20% T3 i T4 z kwasem glukoronowym i ich wydalanie z żółcią do jelit, skąd po hydrolizie T3 i T4 mogą częściowo wchłaniać się i wracać krążeniem wrotnym w postaci wolnych hormonów.

Czynność hormonów gruczołu tarczowego
T3jest głównym hormonem działającym na narządy
podczas gdy T4 stanowi jedynie prohormon.
Dejodynacja T4 zachodzi w wielu tkankach. Znaczna część T4 ulega zamianie w T3 zanim jeszcze dotrze do komórek docelowych.
Ok. 35% krążącego T4 ulega w tkankach odjodowaniu do T345% do rT3.W komórkach docelowych T3 wykazuje 10-ciokrotnie silniejsze powinowactwo do receptorów komórkowych niż T4 i rT3.
Czas latencji działania T3 nie przekracza 24 godz.Czas latencji działania T4 wynosi kilka dni.

T4 po zamianie w tkankach docelowych na T3 wnika do komórek gdzie łączy się z receptorem jądrowym. Wiąże się z DNA wywołując modyfikacje ekspresji genów. W efekcie dochodzi do wzmożonej syntezy pewnych mRNA i w efekcie do syntezy enzymów,
zwłaszcza związanych z aktywnością ATP-azy Na+ - K+ błony komórkowej.
komórkach, zarówno w postaci ATP jak i ciepła (kaloriogeneza).

Wzrostu metabolizmu nie obserwuje się w nielicznych tylko tkankach t.j. śledziona, mózg, gonady.
T3 i T4 wpływają na przemianę węglowodanów, często działają synergistycznie z insuliną i adrenaliną.
Wzmagają wchłanianie glukozy i galaktozy z jelit oraz ich zużycie przez komórki.
Wspólnie z aminami katecholowymi przyspieszają rozpad glikogenu w wątrobie, prowadząc okresowo do hiperglikemii. Dzieje się tak w wyniku zwiekszenia wrażliwości cyklazy adenylanowej hepatocytów na działanie amin katecholowych. Przeciwdziała mu zwiększone zużycie glukozy przez komórki.
T3 i T4 wzmagają metabolizm tłuszczów
zwiększają lipolizę w adipocytach, zamieniając triglicerydy do glicerolu i kwasów tłuszczowych, zużywanych do wytwarzania energii w komórkach.
T3 i T4 działają w tym zakresie synergistycznie z takimi hormonami, jak hormon wzrostu, glikokortykoidy i aminy katecholowe.
Efekt lipolityczny hormonów tarczycy zależy od wzrostu wrażliwości cyklazy adenylanowej w adipocytachna działanie amin katecholowych (i przebiega ze wzrostem cAMP w tych komórkach) oraz aktywności zależnej od hormonów lipazy wewnątrzkomórkowej.
Zmniejszenie stężenia lub brak hormonów tarczycy w
organizmie prowadzi do:
- upośledzenia metabolizmu lipidów
- wzrostu stężenia cholesterolu, fosfolipidów i triglicerydów we krwi
- znacznego odkładania tłuszczów w wątrobie i tkankach
Fizjologiczne stężenia T3 i T4 w tkankach wzmagają syntezę białka,
a u młodych osobników przyspieszają wzrost oraz pobudzają wydzielanie GH.

Pod wpływem dużych stężeń T3 i T4 np. w stanach nadczynności gruczołu tarczowego, następuje zahamowanie syntezy i pobudzenie rozpadu białek, głównie w mięśniach, co prowadzi do ujemnego bilansu azotowego,
zwiększonego wydalania kreatyniny z moczem i osłabienia siły mięśniowej (myopathia thyrotoxica).

T3 i T4 zwiększają zużycie witamin, a zwłaszcza B1, B2, B12, C i D.

Brak T4 upośledza zamianę karotenu w witaminę A w wątrobie i z tej przyczyny w niedoczynności gruczołu tarczowego stężenie karotenu we krwi podnosi się, nadając skórze żółtawe zabarwienie. Poza tym rozwijają się objawy awitaminozy A, t.j. „kurza ślepota” i rogowacenie rogówek.

T3 i T4 wywierają też duży wpływ na gospodarkę wapniowo-fosforanową.
- nasilają procesy tworzenia jak i resorpcji kości,
- podnoszą stężenie wapnia w osoczu i moczu,
- zwiększają stężenie fosforanów w osoczu i obniżają w moczu.

Ogólnie pod ich wpływem zmniejsza się
masa kości, gdyż resorpcja kości
przewyższa osteogenezę.
jednocześnie zwiększając wydzielanie ACTH przez przysadkę, wzmagają tym samym wydzielanie glikokortykoidów przez korę nadnerczy.

Przy braku T3 parathormon nie działa na wzrost koSci.
Prawidłowe wydzielanie T3 i T4 warunkuje normalne dojrzewanie gonad, czynności płciowe oraz wydzielanie hormonów płciowych.
Nadmiar T3 i T4 we wczesnym dzieciństwie hamuje dojrzewanie płciowe.

T3 i T4 warunkują prawidłowy rozwój i dojrzewanie układu nerwowego
W życiu płodowym wpływają na
- wzrost kory mózgowej i móżdżkowej
- proliferację aksonów, tworzenie rozgałęzień dendrytów, powstawanie synaps
- mielinizację włókien nerwowych
W hipotyreozie zahamowaniu ulega rozwój umysłowy. Podanie hormonów tarczycy odwraca te zaburzenia.
Duże dawki hormonów przyspieszają rozwój psychiczny, mogą prowadzić do niepokoju psychicznego oraz drażliwości.

W wyniku działania stymlującego T3 i T4 na układ nerwowy skraca się czas reakcji, np. odruchu ze ścięgna Achillesa - zjawisko to uważa się za czuły miernik funkcji tarczycy.

Pod wpływem T3 i T4 wzrasta przepływ krwi przez niemal wszystkie obszary naczyniowe narządów, a szczególnie przez skórę, co wzmaga wydalanie ciepła z organizmu.
Dochodzi do wzrostu pojemności wyżutowej serca, przyspieszenie akcji serca.
Tachykardia jest czułym wskaźnikiem klinicznym nadmiaru krążących we krwi hormonów tarczycy. Regulacja wydzielania hormonów gruczołu tarczowego

Wydzielanie TRH, TSH, T3 i T4 zmienia się w czasie doby, ze szczytem uwalniania w godzinach nocnych.

Podlegają też zmianom związanym z porami roku- więcej wydziela się ich w zimie, znacznie mniej w lecie (cykl okołoroczny).

Czynniki pobudzające wydzielanie TRH: zimno, długotrwałe emocje, sen.

Czynniki pobudzające wydzielanie TRH: ciepło, stres, T3 i T4.

Hamujące działanie czynników stresowych wiąże się z ich wpływem na układ nerwowy, szczególnie na układ limbiczny, oraz z pobudzeniem wydzielania ACTH i glikokortykoidów, które także hamują wydzielanie TRH.

Na poziomie komórkowym tyroksyna powoduje wzrost aktywnosci wielu enzymów, głownie w mitochondriach, co pociąga za sobą nasilenie procesów ogólnej przemiany komórki wyrazające się zużyciem tlenu, glukozy, tłuszczów i białek.

Pierwotna postać nadczynności tarczycy nazywa się
chorobą Gravesa-Basedowa.
Jej objawy to: powiększenie tarczycy (wole), przyspieszenie czynności serca, wytrzeszcz gałek ocznych, niepokój psycho-ruchowy, pobudliwość męczliwość.

Niedoczynność tarczycy jest spowodowana niedoborem lub brakiem hormonów tego gruczołu.
Niedoczynność wrodzona charakteryzuje się zahamowaniem wzrostu (karłowatość) i niedorozwojem umysłowym (kretynizm)
Niedoczynność rozwijająca się u dorosłych powoduje powstanie tzw. obrzęku śluzowatego, z objawami zwolnienia czynności wszystkich czynnosci ustroju, ospałość, spowolnienie mowy, pogrubienie i ochrypłość głosu, obrzęk powiek i innych tkanek; suchość, bladość, chłód skóry; skłonnosć do wypadania włosów. Zobojętnienie i przytępienie umysłowe.

Wg. innej koncepcji T3 działa na układ cAMP, zwiększając jego stężenie śródkomórkowe, głównie przez zahamowanie fosfodiesterazy, odpowiedzialnej za przeprowadzenie cAMP do nieaktywnego 3'-AMP.
T3 wywołuje rozkojarzenie procesów fosforylacji w mitochondiach i zmniejszenie stosunku ilości zużytego tlenu do ilości makroergicznych związków fosforanowych, co wywołuje wzrost wytwarzania ciepła kosztem gromadzenia energii w postaci ATP.

Efektem tego jest zwiększenie liczby mitochondriów,
wzrost aktywności ATP-azy związanej z błoną komórkową
i nieswoiste przyspieszenie syntezy białka.
Hormony T3 i T4 spełniają funkcje:
- katalizatorów reakcji utleniania
- głównego regulatora przemian metabolicznych ustroju.

Duże ich ilości wywołują zwiększenie podstawowej przemiany materii, nawet o 60-100% powyżej wartości prawidłowych.
Wzrost metabolizmu następuje po upływie kilku godzin lub dni i osiąga szczyt po 12 dniach.
W tym czasie dochodzi do wzmożenia syntezy mRNA oraz białka enzymatycznego większości komórek.
T3 i T4 zwiększają aktywność enzymów oksydacyjnych łańcucha oddechowego oraz liczbę i wielkość mitochondriów.
Ostatecznym efektem powyższych zmian jest wzmożenie zużycia tlenu i wzrost wytwarzania energii w

Wpływ T3 i T4 na układ dokrewny wiąże się z przyspieszeniem degradacji hormonów z powodu ogólnego nasilenia przemian metabolicznych.
Dotyczy to:
kortyzolu, aldosteronu, GH.

T3 i T4 działają synergistycznie do katecholamin, glikokortykoidów na przemianę tłuszczową i węglowodanową.

Hamują wydzielanie TSH i prolaktyny,

---