Tarczyca to organ w kształcie motyla, o szerokości około 2 cali i wadze 10 do 20 gramów, umieszczony w podstawie szyi przed tchawicą (tchawica). Jego zadaniem jest wytwarzanie hormonów, które są niezwykle ważne dla metabolizmu organizmu i innych ważnych funkcji.
Dwa główne hormony uwalniane przez gruczoł tarczycowy-tyroksynę (T4) i trijodotyroninę (T3) - pomagają regulować, między innymi, częstość akcji serca, masę ciała, siłę mięśni, oddychanie, temperaturę ciała, poziomy lipidów we krwi, cykle menstruacyjne, układ nerwowy i wydatek energetyczny.
U niemowląt hormony tarczycy są kluczowe dla rozwoju mózgu i układu kostnego. Tak więc normalnie funkcjonująca tarczycy ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego rozwoju dzieci, a także dla długotrwałego i minutowego na minutę samopoczucia dorosłych.
Co robi gruczoł tarczowy
Zadaniem gruczołu tarczowego jest wytwarzanie hormonów tarczycy, T3 i T4. Wyróżniającą cechą hormonów tarczycy jest to, że zawierają one atomy jodu - T3 ma trzy atomy jodu, a T4 ma cztery. W związku z tym gruczoł tarczowy jest wyjątkowy ze względu na swoją wyspecjalizowaną zdolność przyjmowania jodu z krwioobiegu, w celu włączenia go do hormonów tarczycy.
Cały T4 w ciele jest produkowany przez tarczycę - około 80 do 100 mcg na dzień. W przybliżeniu 10-krotność tej ilości T4 (około 1000 mcg) krąży we krwi. Ponad 99 procent krążącego T4 wiąże się z białkami w osoczu (głównie z globuliną wiążącą tarczę, TBG).
Tylko niewielka część krążącego T4, która jest niezwiązana ("wolny" T4) jest dostępna do użytku.
Około 10 procent krążącego T4 (równoważne ilości nowej T4 uwalnianej codziennie przez tarczycę) jest degradowane każdego dnia. Ogólnie około połowa tej ilości jest przekształcana w T3 (przez odszczepienie jednego z atomów jodu), a pozostała część przekształcana jest w " odwrotną T3 " (rT3, przez odszczepienie atomu jodu z innej lokalizacji).
T3 jest aktywnym hormonem tarczycy, podczas gdy rT3 jest całkowicie nieaktywny.
Tylko około 20 procent T3 w ciele jest produkowane przez tarczycę. Pozostałe 80 procent jest wytwarzane z T4 w tkankach - szczególnie przez nerki, wątrobę, mięśnie, mózg, skórę i łożysko. Całkowita produkcja T3 na dzień wynosi około 30-40 mcg, a większość T3 poza tarczą znajduje się w komórkach organizmu. T3 ulega degradacji znacznie szybciej niż T4.
Użytecznym sposobem patrzenia na hormony tarczycy jest uznanie T4 za "pro-hormon" dla T3 - czyli myślenie o T4 jako o dużej puli "potencjalnego" T3. Odpowiednia ilość T4 jest przekształcana we właściwym czasie do T3, zgodnie z potrzebami organizmu w minutach do minut. T3 następnie wykonuje pracę. Aby zapobiec akumulacji zbyt dużego T4 w krążeniu, "nadmiar" T4 przekształca się w nieaktywny rT3, który jest metabolizowany przez tkanki.
Co właściwie robią hormony tarczycy
Zasadniczo hormony tarczycowe - w szczególności T3 - bezpośrednio kontrolują produkcję różnych białek wytwarzanych przez komórki organizmu. T3 robi to, wiążąc się z DNA komórki.
Wolne T4 i wolne T3 krążące we krwi są dostępne, aby natychmiast dostać się do komórek organizmu, kiedy tylko zajdzie taka potrzeba.
Część wewnątrzkomórkowego T4 ulega konwersji do T3, a część T3 wiąże się ze specyficznymi receptorami T3 w jądrze komórki. Ten związany T3 powoduje jądrowe DNA do stymulowania (lub hamowania) produkcji specyficznych białek.
Różne komórki w ciele mają różne rodzaje receptorów T3-jądrowych iw różnych stężeniach, więc wpływ T3 na komórkę jest dość zmienny od tkanki do tkanki i w różnych okolicznościach. Jednak we wszystkich okolicznościach hormony tarczycy działają poprzez regulację funkcji DNA, powodując jego wzrost lub spowolnienie produkcji specyficznych białek krytycznych.
Wśród tych białek są różne enzymy, które z kolei kontrolują zachowanie wielu ważnych funkcji organizmu.
Jak reguluje się system tarczycy
Jak widzieliśmy, hormony tarczycy są krytyczne zarówno w długotrwałej, jak i na minutę kontroli wielu funkcji życiowych organizmu. Za każdym razem, gdy krytyczny jest system fizjologiczny, zobaczymy, że natura zapewnia skomplikowane poziomy regulacji, mające na celu zapewnienie, że ten system jest precyzyjnie dostrojony do tego, co musi, a jego funkcja jest kontrolowana w wąskim zakresie. Te złożone warstwy kosztów ogólnych są z pewnością skuteczne w systemie tarczycy.
Rzućmy okiem na główne "warstwy" regulacji tarczycy.
Oś przysadkowo-tarczycowa. Oś przysadka-tarczyca zapewnia główną kontrolę nad samym gruczołem tarczycy. Przysadka mózgowa (gruczoł znajdujący się głęboko w mózgu) uwalnia TSH lub hormon pobudzający tarczycę. TSH powoduje, że gruczoł tarczowy zwiększa produkcję i uwalnianie T3 i T4. W tym samym czasie krążący hormon tarczycy (w szczególności T3) hamuje wytwarzanie TSH przez przysadkę, tworząc w ten sposób pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego. Tak więc, gdy poziom T3 we krwi wzrasta, poziomy TSH spadają. Ta pętla sprzężenia zwrotnego działa w celu utrzymania produkcji hormonu tarczycy przez tarczycę w wąskim zakresie.
Oś podwzgórze-przysadka. Uwalnianie TSH przez przysadkę mózgową, oprócz odpowiedzi na krążące T3, jest także modulowane przez uwalnianie TRH (hormonu uwalniającego tyreotropinę) przez podwzgórze. Uwalnianie TRH przez podwzgórze powoduje, że przysadka mózgowa uwalnia więcej TSH, a zatem zwiększa produkcję hormonów tarczycy przez tarczycę.
Podwzgórze jest prymitywną częścią mózgu, która koordynuje wiele podstawowych funkcji organizmu, takich jak rytmy okołodobowe, układ neuroendokrynny, autonomiczny układ nerwowy i kilka innych. Podwzgórze reaguje na wiele bodźców, w tym światło i ciemność, zapach, napięcie autonomiczne, kilka hormonów, stres emocjonalny i wejścia neuronowe z serca i jelit.
Tak więc produkcja hormonów tarczycy nie zależy wyłącznie od TSH, ale zależy również od tego, czym jest "myślenie i odczuwanie" podwzgórza w ogólnym stanie ciała i środowiska.
Wiązanie białek z hormonów tarczycy. Jak wspomniano, ponad 99% hormonu tarczycy w krążeniu wiąże się z białkami we krwi, głównie z TBG. Co więcej, hormon tarczycy związany z białkami jest nieaktywny. Tylko wolne T4 i T3 mają jakąkolwiek aktywność fizjologiczną.
To wiązanie białka z hormonami tarczycy służy kilku krytycznym funkcjom regulacyjnym. Zapewnia duży zbiornik krążącego T4, aby chronić przed nagłą redukcją aktywności tarczycy, utrzymując krytyczne stężenia wolnego T3 i T4 w bardzo wąskich granicach.
Gdyby ten zbiornik T4 był niedostępny, tkanki byłyby pozbawione hormonu tarczycy w ciągu kilku godzin, gdyby tarczyca stała się chwilowo niefunkcjonalna.
Wiązanie hormonów tarczycy z białkami również chroni przed nagłym wzrostem krążącego wolnego T3, jeśli tkanki gwałtownie zwiększą konwersję T4 do T3.
Regulacja wewnątrzkomórkowa hormonów tarczycy . Jak widzieliśmy, T3 i T4 wykonują ważną pracę wewnątrz komórek. Ich normalne funkcjonowanie w komórkach - w tym ich transport przez błonę komórkową z krwi do wnętrza komórek, konwersja T4 do T3, przejście T3 do jądra komórki i wiązanie T3 z DNA - jest zależne od niezliczona liczba białek regulatorowych i transportowych w komórkach, których tożsamość i cechy są wciąż odkrywane.
Podsumowanie . Układ tarczycy jest regulowany na wielu poziomach. Regulację na dużą skalę osiąga się poprzez oś przysadkowo-tarczycową, która (z modulacją zapewnioną przez podwzgórze, aby uwzględnić ogólną ocenę ogólnych potrzeb organizmu), określa, ile hormonu tarczycy wytwarza i wydziela tarczyca. Poziomy wolnych hormonów tarczycowych, które są dostępne dla tkanek, są buforowane, z minuty na minutę, przez TBG i inne białka krwi wiążące tarczycę. I, natychmiastowo, faktyczne wiązanie się T3 z receptorami jądrowymi T3, w miejscu DNA komórki, wydaje się być regulowane przez kilka wewnątrzkomórkowych białek. Ten system regulacji zapewnia, że mnóstwo hormonów tarczycy jest zawsze dostępnych dla tkanek, ale jednocześnie pozwala na wyjątkowo precyzyjną kontrolę interfejsu tarczycy-DNA w obrębie poszczególnych komórek.
Zaburzenia tarczycy
To dużo regulacji, na wielu poziomach. Oznacza to, że zaburzenia tarczycy mogą występować w przypadku chorób związanych z samym gruczołem tarczycy lub ze schorzeniami wpływającymi na podwzgórze, przysadkę mózgową lub białka krwi, a nawet z zaburzeniami wpływającymi na leczenie hormonami tarczycy przez różne tkanki ciała.
Ogólnie zaburzenia układu tarczycy powodują, że funkcja tarczycy staje się albo nieaktywna ( niedoczynność tarczycy ), albo nadczynność ( nadczynność tarczycy ). Oprócz tych ogólnych problemów, tarczyca może zostać znacznie powiększona (stan zwany wolem ). Widoczny jest również rak tarczycy . Każdy z tych warunków jest potencjalnie bardzo poważny.
Objawy choroby tarczycy mogą być dość zmienne. Objawy niedoczynności tarczycy często obejmują suchą skórę, zmniejszoną częstość akcji serca, spowolnienie, obrzęki, zmiany skórne, wypadanie włosów, ospałość, przyrost masy ciała i wiele innych. Do typowych objawów nadczynności tarczycy należą: podwyższone tętno, suchość oczu, wrażliwość na światło, bezsenność, przerzedzenie włosów, osłabienie i drżenie - ale znowu istnieje wiele innych objawów, które mogą wystąpić. Przeczytaj więcej o objawach chorób tarczycy .
Diagnozowanie problemu tarczycy wymaga starannej analizy przesiewowych badań krwi tarczycy oraz dodatkowych badań, jeśli podejrzewa się stan tarczycy. Przeczytaj o testowaniu tarczycy .
W diagnozowaniu zaburzeń tarczycy szczególnie ważna jest ocena osi przysadkowo-tarczycy. Można to ogólnie zrobić poprzez pomiar wolnej surowicy T3 i T4 i poziomów TSH w surowicy. Jeśli poziomy TSH są podwyższone, oznacza to, że tarczycy nie produkuje wystarczającej ilości hormonu, a przysadka usiłuje pobudzić jego funkcję. Jeśli poziomy TSH są stłumione, może to oznaczać, że tarczycy wytwarza zbyt dużo hormonu tarczycy.
W niektórych przypadkach właściwa interpretacja poziomów TSH może być trudna i z pewnością może być kontrowersyjna. Przeczytaj więcej o testowaniu i interpretacji TSH .
Optymalne leczenie chorób tarczycy może być również trudne, ale na ogół problem sprowadza się do wyboru spośród różnych skutecznych metod leczenia, a nie do poszukiwania leczenia, które w ogóle działa. Przeczytaj o niektórych kontrowersjach dotyczących leczenia niedoczynności tarczycy i nadczynności tarczycy .
Słowo od
Tarczyca i wytwarzane przez nią hormony są niezwykle ważne dla ludzkiego rozwoju i zdrowego życia. Krytyczna natura funkcji tarczycy znajduje odzwierciedlenie w złożonych mechanizmach, które natura ustanowiła dla regulacji hormonów tarczycy. Ponieważ układ tarczycy jest tak ważny, ważne jest prawidłowe zdiagnozowanie i leczenie wszelkich zaburzeń tarczycy.
> Źródła:
> Brent GA. Mechanizmy działania hormonu tarczycy. J Clin Invest 2012; 122: 3035.
> Jonklaas J, Bianco AC, Bauer AJ i in. Wytyczne w leczeniu niedoczynności tarczycy: opracowane przez Amerykańską Grupę Zadaniową ds. Tarczycy w sprawie wymiany hormonów tarczycy. Tarczyca 2014; 24: 1670.
> Mullur R, Liu YY, Brent GA. Regulacja metabolizmu hormonów tarczycy. Physiol Rev 2014; 94: 355.
> Ross DS, Burch HB, Cooper DS, i in. Wytyczne Europejskiego Towarzystwa Tarczycy 2016 o diagnozowaniu i leczeniu nadczynności tarczycy i innych przyczyn tyreotoksykozy. Tarczyca 2016; 26: 1343.