25.19. Тиреоїдні гормони регулюють швидкість метаболізму
Щитовидна залоза секретує два характерних гормону-L-тироксин і L-трііодтіронін (рис. 25-24). Подібно адреналіну, ці два гормони, скорочено позначаються як Т4 і T3 відповідно, є похідними тирозину. Тиреоїдні гормони виробляються у відповідь на сигнали, що надходять в гіпоталамус, який секретує тіроліберін, а також інгібітор вивільнення тіротропіна. Тіроліберін стимулює виділення тіротропіна з передньої долі гіпофіза і його надходження в кров. Тіротропін зв'язується зі специфічними рецепторами на клітинах щитовидної залози і стимулює вироблення ними тиреоїдних гормонів. Тироксин і трііодтіронін синтезуються в послідовності ферментативних реакцій, що починається з йодування залишків L-тирозину в тіроглобуліна (глікопротеїн з мовляв. Масою 650000), в результаті якого вони перетворюються в залишки L-моноіодтірозіна (рис. 25-24). Необхідний для реакції йод, який є незамінним мікроелементом (гл. 26), надходить в щитовидну залозу з кров'ю. Йод інтенсивно зв'язується і накопичується тіроглобуліна, званим також колоїдним білком, і потім використовується для йодування залишків тирозину в тіроглобуліна. На наступних етапах синтезу тиреоїдного гормону залишки іодтірозіна залишаються пов'язаними з тіроглобуліна.
Мал. 25-24. Тиреоїдні гормони (А і Б) і моноіодтірозін (В) - перший иодированная попередник тиреоїдних гормонів.
Майже весь новостворений тироксин і трііодтіронін зберігають зв'язок з тіроглобуліна в тиреоїдних бульбашках до тих пір, поки вони не надійдуть в кров, вивільнившись під дією протеолітичних ферментів. Вважають, що тироксин є попередником, або прогормоном, тріїодтіроніна, стимулюючого обмін речовин.
Далі тиреоїднігормони потрапляють з потоком крові в органи-мішені. На більшість тканин тиреоїднігормони надають стимулюючу дію; визначна виняток становлять лише мозок дорослої людини і деякі репродуктивні тканини. Особливо сильно тиреоїдні гормони стимулюють метаболізм печінки і м'язів. Вони зв'язуються зі специфічними рецепторними білками, які в свою чергу забезпечують проникнення тироксину в клітинне ядро. В результаті взаємодії тироксин-рецепторних комплексів зі специфічними генами в клітинах-мішенях різко зростає синтез певних ферментів і ферментних систем. Головний результат дії тиреоїдних гормонів полягає в збільшенні швидкості основного обміну тварини.
Швидкість основного обміну (або базальна швидкість метаболізму, БСМ) - це міра споживання кисню організмом в стані повного спокою через 12 години після їжі в розрахунку на одиницю площі поверхні тіла. Величина БСМ для хворого виражається у вигляді відхилення (у відсотках) від нормального значення БСМ, т. Е. У вигляді процентного відхилення від норми для індивідів тієї ж статі, ваги і зростання. Вимірювання БСМ проводяться при діагностиці захворювань, пов'язаних з порушенням функції щитовидної залози. Стан, викликаний підвищеною секрецією тиреоїдних гормонів, називається гіпертиреоз. Швидкість основного обміну при цьому збільшена, їжа згоряє швидше, ніж в нормі, хворі виділяють більше тепла, і їм властива підвищена збудливість. Недостатність секреції тиреоїдних гормонів, тобто гіпотиреоз, виражається в зниженій швидкості основного обміну. Для хворих з гіпотиреозом характерні більш повільне, ніж в нормі, згоряння їжі в організмі, виділення меншої кількості тепла і деяка загальна повільність. Недостатність йоду в їжі призводить до базедової хвороби (гл. 26), що супроводжується сильним збільшенням щитовидної залози, що зумовлено накопиченням дуже великої в порівнянні з нормою кількості колоїдного білка, який призначений захоплювати мінімальні кількості йоду, що циркулює в крові.
Питання про те, яким чином здійснюється регуляція швидкості аеробного обміну тиреоїдними гормонами, залишається загадкою, незважаючи на численні дослідження в цій області. Неясно, зокрема, як здійснюється вплив гормонів щитовидної залози на активність мітохондрій, в яких протікають в основному процеси дихання і освіти АТР. Тиреоїдні гормони здатні також прискорювати дозрівання і розвиток деяких тканин. Вони стимулюють, наприклад, метаморфоз пуголовка на дорослу жабу.