Czynność gruczołu tarczowego
Jednostką funkcjonalną tarczycy jest pęcherzyk tarczycy wypełniony koloidem (tyreoglobuliną).
Tarczyca wychwytuje i gromadzi jod, który potrzebny jest do syntezy hormonów.
Gromadzenie jodków odbywa się przy udziale transportu czynnego zwanego pompą jodkową- wbrew gradientowi stężeń (zagęszczenie jodków jest 25-50 razy większe niż w osoczu).
Wychwytywanie jodków pobudza TSH (hormon tyreotropowy z przedniego płata przysadki).
Tarczyca otrzymuje jod:
z pokarmów (jest resorbowany z jelit jako jon jodkowy (I-)
wykorzystuje też jod uwolniony z tarczycy w ilości ok. 60 µg/d w procesie odhodowania jodotyrozyn
Jod wchłonięty w przewodzie pokarmowym krąży we krwi i jest wychwytywany przez:
- tarczycę
- gruczoły ślinowe
- gruczoły błony śluzowej żołądka
- ciałko rzęskowe w oku, splot naczyniówkowy, gruczoły sutkowe
Czynność gruczołu tarczowego związana jest z:
wychwytywaniem z krwi jodu nieorganicznego i aminokwasu tyrozyny przez komórki nabłonka pęcherzyków tarczycy,
syntezą T3 (trijodotyroniny) i T4 (tyroksyny) wewnątrz komórek pęcherzyków tarczycy,
magazynowaniem T3 i T4 wewnątrz pęcherzyków w postaci związanej z tyreoglobuliną,
uwolnieniem do krwi T3 i T4 przez odczepienie od tyreoglobuliny.
Pęcherzyki tarczycy wypełnione są koloidem - tyreoglobuliną (glikoproteina). Jest to magazyn hormonów tarczycy.
Hormony są połączone z tyreoglobuliną do momentu ich wydzielania.
Zawartość hormonów w koloidzie wystarcza na około 3 miesiące, gdyby nie zachodziła synteza.
Do wytworzenia hormonów tarczycy konieczny jest jod w ilości około 500 µg/dobę.
Synteza hormonów tarczycy
W komórkach nabłonka jod jest utleniany i wbudowany do cząsteczki tyrozyny- aminokwasu wchodzącego w skład tyreoglobuliny.
W wyniku wbudowania jodu do tyrozyny powstaje monojodotyrozyna- MIT; Jod + tyrozyna → MIT
MIT po przyłączeniu drugiego atomu jodu zamienia się w dijodotyrozyna - DIT; MIT + jod → DIT
Z dwóch cząsteczek DIT i odłączeniu alaniny powstaje T4 (tyroksyna); DIT + DIT (- alanina) → T4
Wydzielanie hormonów tarczycy
W procesie proteolizy z tyreoglobuliny uwalniają się:
T3 i T4 oraz
nieaktywne jpdotyrozyny - MIT i DIT.
MIT I DIT pod wpływem dejodaz odłączają jodki, które podlegają recyrkulacji i są zużywane do syntezy nowych hormonów tarczycy.
Tarczyca wydziela w ciągu doby:
- 80 µg T4
- 4 µg T3
- 2 µg rT3 (rewers T3)
Znaczna część T3 i rT3 powstaje z T4 w wyniku odjodowania w tkankach, gdyż tylko w bardzo niewielkiej ilości są one wydzielane przez tarczycę.
Odjodowanie w tkankach T4 → T3
↓
r T3 ( dużo powstaje w
stanach chorobowych).
Tworzenie rT3 działa hamująco na powstawanie T3 i T4.
T4 uwalnia się do krwi 20 razy więcej niż T3, ale T3 wykazuje 10 krotnie silniejsze powinowactwo do receptorów niż T4.
Transport hormonów tarczycy
Hormony tarczycy wiąże się we krwi z białkami:
- globuliną wiążącą tyroksynę -TBG
- prealbuminą wiążącą tyroksynę - TBPA
- albuminą
T4 w 99,9 % jest transportowane w połączeniu z białkami:
- z TBG (globulina) - 75%,
- z TBPA (prealbumina) - 25% ,
- a tylko 0,1% krąży w osoczu w postaci wolnej.
T3 wiąże się słabiej z TBG i prawie wcale z TBPA.
T3 jest 2-4 razy bardziej aktywne niż T4.
Przyjmuje się, że T3 jest odpowiedzialna za działanie hormonów tarczycy na komórki docelowe w tkankach, ponieważ tylko wolne hormony tarczycy występujące w osoczu są fizjologicznie aktywne i hamują wydzielanie TSH z przysadki.
T4 ma długi okres biologicznego półtrwania - 6 dni, ponieważ jest silnie związana z białkiem.
W nadczynności tarczycy ten czas skraca się do ok. 4 dni, a w niedoczynności wydłuża się do 10 dni.
T3 jest słabiej związana jest z białkiem- ma krótszy czas połowicznego rozpadu - ok. 2 dni.
T3 działa silnie ale krótko. T4 działa słabiej ale długo.
Działanie biologiczne hormonów tarczycy
T3 i T4 regulują przemiany metaboliczne w organizmie.
Duże ilości T4 zwiększają podstawową przemianę materii o 60-100%. Początek działania występuje po upływie godzin lub dni. Szczyt po 12 dniach. Wcześniej po zastosowaniu T3 niż T4.
Dużo hormonów tarczycy powoduje: ↑ metabolizmu,↓ pO2. Te działania hormonów mogą doprowadzić do zahamowania czynności komórki.
Bardzo wrażliwe są komórki mięśnia sercowego- może dojść do ich śmierci.
T3 i T4 zwiększają zużycie tlenu we wszystkich tkankach, w których zachodzi metabolizm, z wyjątkiem m.in.:
- mózgowia,
- śledziony,
- przedniego płata przysadki,
- macicy.
Hormony tarczycy zwiększając przemianę materii zwiększają wytwarzanie ciepła.
T3 i T4 wpływają na przemianę węglowodanową:
- zwiększają wchłanianie glukozy i galaktozy z jelit,
- zwiększają rozpad glikogenu w wątrobie prowadząc do przejściowej hiperglikemii.
T3 i T4 wzmagają metabolizm tłuszczów.
-↑ lipolizę zamieniając triacylglicerole do glicerolu i wolnych kwasów tłuszczowych. Kwasy tłuszczowe to źródło energii.
↓stężenie cholesterolu w osoczu (↑ syntezę i rozpad cholesterolu w kom. wątrobowych i wychwytują cholesterol z krwi).
T3 i T4 ↑ wydzielanie hormonu wzrostu
Hormony tarczycy działają synergistycznie z:
- hormonem wzrostu,
- glikokortykoidami,
- aminami katecholowymi.
T3 i T4 w tkankach wzmagają syntezę białka u młodych osób, pobudzają wydzielanie hormonu wzrostu i przyspieszają wzrost. Nadmiar T3 i T4 w młodym wieku hamuje wzrost.
Niedobór w młodym wieku powoduje upośledzony rozwój umysłowy - kretynizm.
Hormony tarczycy są niezbędne do prawidłowego rozwoju i dojrzewania układu nerwowego. Wpływają na rozwój synaps i prawidłową mielinizację włókien nerwowych.
Zwiększa wydzielanie hormonów tarczycy:
- TSH (↑ wychwytywanie J przez tarczycę, wiązanie J z białkiem i przyspiesza proteolizę tyreoglobuliny),
- Zimno (pobudzone pod wpływem zimna termodetektory w podwzgórzu zwiększają wydzielanie TRH, który zwiększa wydzielanie TSH z przysadki),
- długotrwałe stany emocjonalne,
- sen,
- AVP, NA i inne hormony działające na naczynia (początkowo zwiększają, a następnie zmniejszają)
Hamuje wydzielanie hormonów tarczycy:
- ciepło
- stres
- ↑ T3 i T4
- niedobór jodu w pokarmach poniżej 20 µg/d
- nadmiar jodu - 10 x więcej
- ACTH
- glikokortykoidy
- związki egzogenne blokujące wiązanie jodu z tyrozyną i powstawanie MIT i DIT
8