Для чего нужны гормоны щитовидной железы? Тиреоидные гормоны: йод, полезный для здоровья Роль тиреоидных гормонов в организме

Текст: Ольга Ким

Тиреоидные гормоны вырабатываются щитовидной железой. Обязательной составляющей этих гормонов является йод. Тиреоидные гормоны необходимы для нормального роста и развития организма. И, как и с любыми гормонами, их переизбыток или недостаток отрицательно влияет на здоровье человека.

Тиреоидные гормоны: для чего они нужны?

Тиреоидные гормоны очень важны не только для роста, но и хорошей умственной активности. К ним относятся: к свободный трийодтиронин (сТ3), свободный тироксин (сТ4), общий трийодтиронин (Т3), общий тироксин (Т4), тиреоглобулин (ТГ), тироксинсвязывающий глобулин (ТСГ).

Тиреоидные гормоны контролируют нормальную теплопередачу в организме, поддерживают работу дыхательных органов, стимулируют работу сердечно-сосудистого тракта, ускоряют поглощение кислорода клетками, следят за механизмом переваривания в желудочно-кишечном тракте, синтезируют белок в организме.

Также тиреоидные гормоны стимулируют умственную и физическую деятельность, способствуют нормальному метаболизму, способствуют созданию эритроцитов и замедляют отложение жира.

Тиреоидные гормоны: как проявляется их переизбыток и недостаток в организме?

При недостатке тиреоидных гормонов возникает аутоиммунный тиреоидит. Он связан с нарушениями работы щитовидной железы. Когда организму недостает тиреоидных гормонов может возникнуть гиперхолестеринемия, гиперлипидемия, что в конечном итоге приводит к ишемической болезни сердца. Также возникают проблемы с желудочно-кишечным трактом, запоры, дисфункция печени и щитовидной железы грозят такими заболеваниями, как атеросклероз, желчнокаменная болезнь, и даже рак. Нехватка тиреоидных гормонов затрагивает также вегетативную нервную систему и повышает чувствительность к стрессам.

Тиреоидные гормоны в переизбытке нарушают баланс половых гормонов и, оказывая влияние на фолликулостимулирующий гормон, вмешиваются в работу яичников, серьезно влияют на работу сердечно-сосудистой системы. В частности, у людей с тиреотоксикозом (переизбытком тиреоидных гормонов) наблюдается тахикардия, одышка и нарушение динамики пульса. К тому же, избыток тиреоидных гормонов вмешивается в работу надпочечников, увеличивает секрецию глюкокортикоидов.

Для тиреотоксикоза характерны внешние признаки, такие как потливость, жар, влажность кожи, отеки век, слабость мышц. Также у больных с тиреотоксикозом ярко выражен «волчий аппетит» при явной потере веса, при этом наблюдается постоянная жажда, увеличивается мочеиспускание и не редки приступы поноса. Тиреоидные гормоны в большом количестве снижают запасы кальция в организме, из-за чего возникают остеопороз и опасность переломов.

Так как тиреоидные гормоны содержат в себе атомы йода, то и их переизбыток или недостаток связаны именно с ним. Поэтому, чтобы контролировать уровень йода в организме, полезно знать, из каких продуктов его можно получить. К йодосодержащим продуктам относятся: морская капуста, морепродукты, рыба, молоко, яйца. Определить уровень тиреоидных гормонов можно с помощью анализа крови на Т3, Т4 и ТТГ. Если вы замечаете за собой характерные для нарушения выработки тиреоидных гормонов, срочно обращайтесь к врачу - последствия дисфункции работы щитовидки весьма опасны, а лечение их занимает месяцы, а то и годы.

Единственная функция щитовидной железы (ЩЖ) заключается в выработке биологически активных веществ — гормонов. Преобладающая часть железистых клеток производит тиреоидные гормоны, другой тип клеток вырабатывает гормон кальцитонин, участвующий в регулировании уровня кальция.

Понимание роли синтезируемых в ЩЖ гормонов и взаимосвязей гормонального обмена помогает вовремя распознать угрозы для здоровья, правильно интерпретировать результаты лабораторного анализа крови и избежать распространенных ошибок.

Сбои в работе ЩЖ широко распространены, их причиной могут служить факторы неблагоприятной экологической обстановки, специфические особенности региона проживания, аутоиммунные, генетические и другие заболевания. Нарушения функции ЩЖ чаще протекают в виде недостатка выработки гормонов, в качестве лечения применяются препараты тиреоидных гормонов, входящие в число наиболее распространенных лекарств в мире.

Что такое тиреоидные гормоны?

Ключевой гормон ЩЖ — тироксин (Т4). Правильный биосинтез тироксина важен для поддержания нормального обмена веществ во всем организме и регулирования множества жизненных процессов (дыхание, питание, сон, сокращения мускулатуры, сердцебиение и др.).

Секреторная функция щитовидной железы управляется гипофизом, он вырабатывает тиреотропный гормон (ТТГ), количество которого находится в обратной связи с активностью ЩЖ: чем больше в крови тироксина, тем меньше продуцируется ТТГ, и наоборот.

Такой механизм действия обеспечивает поддержание концентрации гормонов в крови на нужном уровне. Изредка случается нарушение обратной связи, при котором повышенная секреция тироксина сочетается с нормальным или повышенным уровнем ТТГ, в таких случаях наблюдается резистентность к гормонам щитовидной железы. Чаще всего этот синдром не вызывает типичных симптомов тиреотоксикоза, но требует тщательного исследования и контроля.

Для оценки функциональности ЩЖ используют количественный анализ уровня ТТГ в крови, в большинстве случаев этой информации достаточно для исключения патологии. Нормой считается диапазон 0,4-4,0 мкМЕ/мл.

Преобладающая часть тироксина находится в крови в связанном состоянии, его захватывает специфическое белковое вещество — ТСГ (тироксинсвязывающий глобулин), выполняющее функцию переносчика. В связанном виде гормон лишен активности, небольшое его количество остается в свободном состоянии. Анализ на свободный и общий тироксин назначается при более подробном исследовании функции ЩЖ.

В качестве дополнительной диагностической меры может использоваться тест поглощения (тест погашенных гормонов, T-uptake), который позволяет оценить концентрацию белков ТСГ в крови.

Синтез

Выделительная функция ЩЖ контролируется гипоталамо-гипофизарной системой. Для того чтобы железистая клетка выработала тиреоидный гормон, необходима цепочка сигналов, передаваемых от одного органа к другому.

Сначала в гипоталамусе (небольшой орган головного мозга) синтезируется тиротропин-рилизинг гормон (ТРГ). Попадая в гипофиз, он вызывает там выработку тиреотропина, который в свою очередь стимулирует щитовидную железу на образование ее гормона.

Поступив в кровеносную систему, гормоны ЩЖ разносятся по всему телу, активизируя метаболизм в тканях и органах всего организма.

Для осуществления полноценной выделительной функции щитовидной железе требуется постоянное присутствие в организме йода и селена.

Функции тиреоидных гормонов

Гормоны ЩЖ оказывают активизирующее и контролирующее действие на множество процессов:

• управляют ростом тканей, их развитием и дифференцировкой в период эмбриогенеза;
• обеспечивают нормальное созревание скелета;
• активизируя обмен веществ, повышают потребность тканей в кислороде и улучшают его поглощение;
• повышают артериальное давление, учащают сердцебиение;
• повышают общую энергоэффективность организма и температуру тела;
• улучшают мыслительную деятельность;
• вызывают рост двигательной активности;
• способствуют насыщению крови глюкозой и нормализуют ее утилизацию;
• усиливают распад жиров, обеспечивая получение энергии, препятствуют возникновению жировых отложений;
• улучшают синтез протеина;
• усиливают выработку красных кровяных телец (эритропоэз) в костном мозге;
• регулируют водно-солевой баланс организма, контролируя биохимию процессов;
• обеспечивают нормальное усвоение витаминов и микроэлементов;
• контролируют развитие молочных желез у женщин;
• участвуют в функционировании иммунной и репродуктивной систем.

Тиреоидная группа гормонов стимулирует синтез белков, взаимодействуя с внутриклеточными рецепторами в процессе трансформации наследственной информации от гена в функциональный продукт — белок (экспрессия гена). Рост белков при этом обеспечивается одновременно с контролем над процессом (в отличие от действия стероидных гормонов, которые влияют на линейный рост белка).

Физиологические эффекты гормонов ЩЖ настолько выражены, а роль так важна, что любой их дефицит негативно отражается на состоянии организма, а гипопродукция вызывает явления гипотиреоза. Нормы содержания каждого продукта щитовидной железы у взрослых зависят от пола и возраста.

При беременности рост плода требует повышенного расхода энергии в организме матери.

Поскольку энергетические процессы контролируются щитовидной железой, возможны колебания в ее работе, выражающиеся в отклонениях производительности от нормы, особенно ярко это бывает выражено в первом триместре. Такие колебания являются причиной резких перемен настроения, повышенной возбудимости, излишней прибавки веса и других проявлений, сопутствующих беременности.

Виды

Фолликулярные клетки щитовидной железы (тироциты) синтезируют 2 типа гормонов: трийодтиронин и тетрайодтиронин (Т3 и Т4), для Т4 широко применяется название тироксин. Оба вещества содержат в своем составе атомы йода, число которых отражается в названии: в Т4 их 4, а в Т3 — 3.

В суммарном количестве гормонов тиреоидной группы доля тироксина может достигать 80%.

Т3

Несмотря на ключевой характер синтеза тироксина щитовидной железой, его биологическая активность в несколько раз ниже, чем активность Т3. Преобладающее количество Т3, деятельно участвующего в метаболизме, конвертируется из тироксина непосредственно в тканях организма.

Т4

Т4 имеет свойство накапливаться в тканях ЩЖ, а процесс выделения в кровоток регулируется его концентрацией в крови (уменьшение концентрации стимулирует выделение, а переизбыток его подавляет). При некоторых обстоятельствах синтез Т4 у здорового человека может активизироваться (например, при переохлаждении). Патологическое повышение его выработки приводит к развитию гипертиреоза.

Тироксин, как и Т3, имеет простое химическое строение, что позволяет легко синтезировать его искусственно.

Главным эффектом гормонов щитовидной железы является активация транскрипции большого количества генов в ядре. Под влиянием тиреоидных гормонов практически во всех клетках организма начинает синтезироваться большое количество ферментов, структурных и транспортных белков и прочих веществ. В итоге во всем организме повышается функциональная активность.

Большая часть синтезируемого щитовидной железой тироксина преобразуется в трийодтиронин. Прежде чем тироксин окажет влияние на геном, повышающее транскрипцию генов, он претерпевает структурные изменения, заключающиеся в отдаче одного иона йода практически всеми молекулами тироксина, что превращает его в трийодтиронин. Внутриклеточные рецепторы имеют большое сродство к трийодтиронину. В результате более 90% гормонов щитовидной железы, связывающихся с рецепторами, являются трийодтиронином.

Гормоны щитовидной железы активируют рецепторы в ядре. Рецепторы гормонов щитовидной железы прикреплены к нитям ДНК либо расположены поблизости от них. Рецептор тиреоидного гормона обычно образует гетеродимер с ретиноидХ-рецептором на специфическом фрагменте реагирования тиреоидного гормона на ДНК. Связываясь с тиреоидным гормоном, рецепторы становятся активными и инициируют процесс транскрипции.

В результате образуются большие количества различных типов информационных РНК ; в последующие несколько минут или часов они расходуются на процессы трансляции с помощью РНК на рибосомах, приводящие к образованию сотен новых внутриклеточных белков.

Влияние тиреоидных гормонов на метаболизм

Тиреоидные гормоны увеличивают метаболическую активность практически всех тканей организма. На фоне повышенной секреции гормонов уровень основного обмена может возрастать на 60-100%. Резко возрастает использование различных веществ в энергетических процессах. В то же время, несмотря на стимуляцию тиреоидными гормонами синтеза белка, скорость его распада также увеличивается. Отмечено существенное увеличение скорости роста у молодых людей.

Повышается мозговая активность , а также активность большинства существующих эндокринных желез.
Тиреоидные гормоны увеличивают количеаво и активность митохондрий. На фоне введения тиреоидных гормонов у животных в большинстве клеток увеличиваются как количество, так и размеры митохондрий. Более того, почти прямо пропорционально увеличению скорости метаболизма животного возрастает площадь поверхности мембран митохондрий, поэтому одной из основных функций тироксина является увеличение количества и активности митохондрий, приводящее к образованию аденозинтрифосфата - источника энергии клетки.

Однако увеличение количества и активности митохондрий , отмечаемое на фоне повышенной концентрации тироксина в плазме, может быть как следствием возросшей активности клетки, так и причиной этой активности.

Тиреоидные гормоны увеличивают активный транспорт ионов через клеточные мембраны. Одним из ферментов, увеличивающих свою активность под влиянием тиреоидных гормонов, является Na+/K+-АТФ-аза. Это в итоге увеличивает транспорт ионов натрия и калия через мембраны клеток в некоторых тканях. Поскольку этот процесс использует энергию и увеличивает рассеивание тепла организмом, предположили, что обеспечение функционирования этого механизма может быть одной из причин увеличения скорости обменных процессов.

Действительно, метаболические повышают проницаемость мембран большинства клеток для натрия, активирующую Na+/K+-нaсос, что опосредованно приводит к увеличению продукции тепла.

Учебное видео гормоны щитовидной железы в норме и при болезни

Оглавление темы "Физиология обмена гормонов щитовидной железы":

Эндокринная система – это важный и сложный механизм регуляции жизненных процессов в организме. Можно с уверенностью сказать, что она не менее важна, чем головной мозг человека. Железы внутренней секреции синтезируют гормоны, которые имеют большое значение для функциональности всех тканей человека. Таким образом щитовидная железа оказывает влияние на все обменные процессы. Именно тиреоидные гормоны помогают детям правильно развиваться – как физически, так и умственно, а взрослым людям они дают энергию, а также являются основным звеном в обменных процессах. Синтез тиреоидных гормонов контролируется нервной системой, а если быть точнее, то управление этим механизмом происходит посредством рилизинг-факторов, находящихся в гипоталамусе, а также веществ, которые продуцирует гипофиз. Тиреоидные гормоны всегда находятся на одном уровне, и концентрация их повышается только тогда, когда организм в этом нуждается. В случае их снижения можно подозревать дефицит йода в организме или то, что работоспособность щитовидной железы понизилась, что может говорить о развитии патологии.

Основой для гормона щитовидки является тиреониновое ядро, имеющее в своем составе две молекулы L-тирозина. По своей химической формуле гормоны щитовидной железы принадлежат к производным от аминокислот, в частности тиреонина. Доказано, что все тиреоидные стероиды отличаются количеством молекул йода – их 3 или 4, соответственно различают трийодтиронин – Т3 и тетрайодтиронин – Т4.

Виды тиреоидных гормонов

Т3 свободный является основополагающим гормоном щитовидной железы. Он в своей свободной форме отвечает за насыщаемость клеток кислородом и энергией. Кроме того, он выполняет следующую работу в организме:

• упорядочивает холестерин и триглицериды в составе плазмы крови;
• способствует выведению кальция;
• ускоряет обменный метаболизм углеводов и протеинов;
• принимает участие в синтезе витамина А в тканях печени;
• регенерирует и восстанавливает костную ткань;
• положительно влияет на ткани головного мозга и сердечную мышцу;
• оказывает прямое воздействие на формирование и рост эмбриона.

Т4 свободный требуется для:

• клеточного обмена – белкового, теплового, витаминного, энергетического и так далее;
• регуляции процессов, которые возникают во всей центральной нервной системе;
• стимуляции выработки витамина А;
• подавления активности триглицеридов и холестерина;
• метаболических изменений в костной ткани.

Синтез тиреоидных гормонов

Синтез и секреция ттг и тиреоидных гормонов- это ряд сложных химических реакций, которые можно объяснить следующим образом. Тиреоидные гормоны – это вещества, в структуре которых имеется чистые йод (точнее его молекулы). В связи с этим для их синтеза необходим постоянный захват йода, в А-клетках щитовидной железы происходит следующее:

• внутри клеток образуется полость, которая состоит из тиреоглобулина;
• тиреоглобулин – это основа для синтеза тироксина и трийодтиронина;
• когда в фолликулярную полость попадает гипофизарный тиреотропный гормон, внутри клетки начинается процесс производства тиреоидного гормона;
• в этом процессе задействуются молекулы йода;
• также для производства необходима тиреозиновая аминокислота;
• для того чтобы тиреоидные гормоны транспортировались к тканям организма необходим тиреосвязывающий глобулин – ТСГ.

Для того чтобы более детально понять особенности синтеза тиреоидных гормонов, можно перейти на humbio, где этот процесс рассматривается подробнее.

Функции щитовидных гормонов

Гормоны щитовидки влияют на все клетки человеческого организма – они воздействуют на синтез белка, обмен веществ, регулируют развитие длины костей, улучшают восприимчивость организма к катехоламинам (например, к адреналину), отвечают за формирование и функции нейронов. Кроме того, тиреоидные гормоны управляют обменами белков, жиров и углеводов – происходит это за счет воздействия на энергетические соединения. Под их контролем витаминный обмен и тепловой обмен.

Итак, гены рецепторов тиреоидных гормонов выполняют следующие функции:

• увеличивают сердечный выброс;
• увеличивают частоту сердечных сокращений;
• ускоряют обмена веществ;
• повышают симпатическую активность;
• регулируют рост;
• отвечают за развитие мозга;
• насыщают эндометрий у женщин.

Гипертиреоз

Если норма тиреоидных гормонов отклоняется в сторону повышения, происходит гормональный сбой, в результате чего происходят нарушения в работе всего организма в целом.

Причин, по которым щитовидка начинает вырабатывать повышенное количество гормонов, очень много, провоцирующими факторами являются следующие:

• наследственность;
• генетические изменения в функциональности щитовидки;
• влияние неблагоприятных факторов;
• длительные стрессы;
• возрастные изменения.

Гипертиреоз сопровождается следующими патологическими состояниями:

• нарушение сна, сильная возбудимость;
• сбои в сердечном ритма и дыхании;
• резкое снижение веса, несмотря на нормальный аппетит;
• нарушение зрения;
• понос;
• потливость;
• повышение температуры.

Такие процессы достаточно опасны для человека, поскольку в этом случае происходит истощение организма, так как ресурсы начинают расходоваться очень быстро. При диагностике гипертиреоза специалисты отталкиваются именно от отклонений от нормы показателей ТТГ (он понижается), Т3 и Т4 (они повышаются).

Гипотиреоз

Если норма тиреоидных гормонов отклоняется в противоположную сторону (их уровень уменьшается) развивается гипотиреоз. Основной причиной такого явления считается недостаток в организме йода. Чаще всего от такой патологии страдают женщины старшего возраста.

Данная патология может приводить к следующим недугам:

• остеопороз;
• проблемы в работе печени;
• бесплодие;
• инсульты;
• инфаркты;
• снижение либидо.

Заподозрить подобное отклонение от нормы, можно по следующим признакам:

• запоры;
• сонливость;
• отсутствие аппетита и при этом набор веса;
• уменьшение частоты сердечных сокращений;
• понижение температуры тела.

Таким пациентам придется принимать гормоно заместительные препараты, причем возможно пожизненно.

Нормативы тиреоидных гормонов

Показатели гормонов щитовидной железы зависят от количества тиреоглобулина, йода и от правильной работы всего организма в целом.

Норма тиреоидных гормонов следующая:

• Т3 свободный – от1,2 до 4,2 единиц;
• Т4 свободный – от 10 до 25 единиц;
• Т4 общий – от 60 до 120 единиц.

Для того чтобы более точно опередить уровень тиреоидных гормонов учитываются такие показатели как концентрация тиреотропного гормона и тиреоглобулина, наличие антител, ТСГ, а также соотношение тиреотропного гормона к Т4.

Важно понимать, что норма тиреоидных гормонов может колебаться в зависимости от возраста и пола пациента.

Анализ на тиреоидные гормоны

Анализ на тиреоидные гормоны назначаются в следующих случаях:

• дифференциальная диагностика патологий в работе щитовидной железы;
• контроль за гормонами при установленных патологиях;
• оценка эффективности гормонзаместительной терапии;
• беременность;
• наблюдение за младенцами, которые были рождены женщинами с патологиями эндокринной системы;
• выявление причин бесплодия;
• нарушения развития в подростковом возрасте;
• изменение веса, не связанное с погрешностями в питании;
• сердечные патологии;
• профилактический осмотр жителей регионов, в которых часто диагностируются эндокринные заболевания.

Чтобы определение гормонального статуса было точным, к сдаче тироидных гормонов необходимо подготовиться:

• за месяц прекратить прием препаратов, которые могут оказывать влияние на работу щитовидки;
• за три дня исключить прием йод содержащих препаратов;
• за день исключить острые и жирные блюда, алкоголь, энергетики;
• за сутки сохранять состояние покоя – не заниматься спортом, не поднимать тяжести, не нервничать;
• последний прием пищи перед анализами должен быть за 10-12 часов;
• за два часа до анализа необходимо прекратить курить и пользоваться заменителями никотина;
• за полчаса нужно успокоиться, избегать быстрой ходьбы.

Расшифровывать самостоятельно анализ тиреоидных гормонов не рекомендуется, это должен сделать квалифицированный специалист.

Организм человека - слаженная система, в которой все процессы регулируются между собой. И каждый орган в ее составе вносит свой вклад в поддержание целостной работы.

Наряду с головным мозгом один из важнейших механизмов регуляции - эндокринная система человека. Она осуществляет своё действие посредством которые выделяют гормоны, имеющие определённые функции и тропность к конкретным клеткам-мишеням. Так, щитовидная железа играет важную роль в развитии организма, влияет на все виды обмена. Она выделяет тиреоидные гормоны, которые способствуют физическому, умственному развитию у детей, обеспечивают и энергии у взрослых. В свою очередь, их выработка регулируется нервной системой, а именно биологически активными веществами гипофиза и рилизинг-факторами гипоталамуса. Таким образом, тиреоидные гормоны всегда находятся на определенном уровне в крови и повышаются при специальных потребностях организма, их понижение же может свидетельствовать о недостаточности функции щитовидной железы или йода.

Гормоны

Glandula thyroidea (щитовидная железа) прикреплена к трахее и состоит из правой и левой долей, соединяющихся перешейком. Непосредственный синтез тиреоидных гормонов осуществляется в ее фолликулах, заполненных изнутри коллоидом, основу которого составляет белок - тиреоглобулин. При дальнейшем йодировании аминокислотных остатков тирозина в его структуре и последующей суммации полученных соединений и образуются трийодтиронин и тетрайодтиронин (Т3 и Т4). Далее полученные тиреиодные гормоны отщепляются от молекулы тиреоглобулина и попадают в кровоток в свободном виде. Они имеют различную концентрацию, а также различаются по силе действия (Т3 выделяется значительно в меньших дозах, но сила его действия гораздо больше, чем у Т4). Однако действие на организм гормоны имеют одинаковое: усиливают жировой и углеводный обмен (повышают уровень глюкозы), запускают глюконеогенез, в печени тормозят образование гликогена и повышают (в избыточном количестве, наоборот, повышают распад последних).

Внешне это проявляется тем, что они поддерживают артериальное давление и ЧСС, а также температуру тела, ускоряют мыслительный и эмоциональный процессы. В тиреоидные гормоны отвечают за дифференцировку тканей всего организма. В детском возрасте способствуют росту и умственному развитию ребёнка. Кроме того, они усиливают эритропоэз, понижают канальцевую реабсорбцию воды.

Заболевания

При некоторых выделение гормонов снижается (гипотериоз). В таком случае их необходимо заменять медикаментами. Что может компенсировать недостаток содержания таких элементов, какк тиреоидные гормоны? Препараты, применяющиеся в этом случае, - это "Левотироксин" (Т4), "Лиотиронин" (Т3) и различные йодосодержащие медикаменты. Как недостаток, так и избыток тиреоидных гормонов приводят к заболеваниям обмена веществ в организме, которые клинически проявляются нарушением гомеостаза и психомоторной деятельности. Степень поражений зависит от возраста больного (кретинизм только у детей), уровня недостатка или избытка гормонов (гипертиреоз 1, 2, 3 степени). При последнем наблюдаются одышка, сердцебиение, повышение АД, нарушение всех видов обмена. При недостатке, наоборот, метаболизм снижен, больной становится вялым, безразличным.