Фізіологія людини - Вільям Ф. Ґанонґ 2002

Ендокринна система, метаболізм і репродуктивна функція
Щитоподібна залоза
Клінічні паралелі

Ознаки, симптоми й ускладнення гіпотиреоїдизму та гіпертиреоїдизму в людей, що є передбачуваними наслідками фізіологічних впливів тиреоїдних гормонів, описані вище.

Гіпотиреоїдизм

Синдром гіпотиреоїдизму у дорослих людей загалом називають мікседемою, хоча цей термін також використовують для позначення саме шкірних змін у разі цього синдрому. Гіпотиреоїдизм може бути кінцевим наслідком багатьох хвороб щитоподібної залози або виникати вторинно з огляду на недостатність гіпофіза (гіпофізарний гіпотиреоїдизм) чи гіпоталамуса (гіпоталамічний гіпотиреоїдизм). У двох станах, названих останніми, на відміну від першого, врахована відповідь щитоподібної залози на тестову дозу ТТГ. Принаймні теоретично, гіпоталамічний гіпотиреоїдизм можна відрізнити від гіпофізарного гіпотиреоїдизму за наявністю підвищеного рівня ТТГ у плазмі, що виникає у відповідь на тестову дозу ТРГ. Відповідь ТТГ на ТРГ є зазвичай нормальною у випадку гіпоталамічного гіпотиреоїдизму, тоді як вона є збільшеною в разі гіпотиреоїдизму, спричиненого хворобою щитоподібної залози, і зменшеною у випадку гіпертиреоїдизму внаслідок регулювання гіпофіза за механізмом зворотного зв’язку тиреоїдними гормонами.

У людей, які не мають щитоподібної залози, рівень основного обміну знижується до значення — 40. Волосся стає грубим і рідким, шкіра - сухою та жовтуватою (каротинемія - жовтяниця), а холод вони переносять погано. Голос у них хрипне, вимова повільнішає; на підставі цього факту виник вислів, що мікседема - єдина хвороба, діагноз якої можна визначити по телефону. Розумові процеси в цьому разі сповільнені, пам’ять погана, а в деяких пацієнтів є серйозні розумові симптоми (мікседемне безумство). Рівень холестеролу в плазмі підвищений.

Кретинізм

Дітей, що хворіють на гіпотиреоїдизм від народження або до нього, називають кретинами. Вони мають карликовість і розумову відсталість, вип’ячений живіт та макроглосію (збільшений язик, що виступає і не вміщається в ротовій порожнині) (рис. 18-14). У світі вроджений гіпотиреоїдизм є однією з найпоширеніших причин затримки розумового розвитку, яку можна попередити. Головні причини наведені в табл. 18-4. До них належать не лише нестача йоду у матері та різноманітні вроджені аномалії гіпоталамо-гіпофізарно-щитоподібної системи плоду, а також материнські антитиреоїдні антитіла, що проникають у плаценту та ушкоджують щитоподібну залозу плоду. Гормон Т₄ проходить через плаценту, і, якщо мати не є гіпотиреоїдною, ріст і розвиток дитини нормальні аж до народження. Якщо лікування розпочинають з народження, то прогноз нормального росту хороший, і загалом можна уникнути затримки розумового розвитку. З цієї причини скринінгові тести на вроджений гіпотиреоїдизм є звичайною процедурою у більшості розвинених країн. Якщо ж мати гіпотиреоїдна, особливо у випадку нестачі йоду, то розумові розлади складніші і менш піддаються лікуванню після народження. Окрім цього, симптоми доповнює глухонімота та ригідність (див. вище). Підвищене використання йодованої солі зменшило частоту виникнення материнської нестачі йоду. Проте ця недуга ще поширена в багатьох частинах світу; підраховано, що 20 мільйонів людей у світі мають різні ступені ушкодження мозку, спричинені нестачею йоду під час внутрішньоутробного розвитку.

Гіпертиреоїдизм

Гіпертиреоїдизм (тиреотоксикоз) характеризують нервовість, втрата маси, гіперфагія, нестерпність підвищеної навколишньої температури, збільшений пульсовий тиск, легке тремтіння витягнутих пальців, тепла м’яка шкіра, потіння та рівень основного обміну від +10 аж до +100. Найпоширенішим випадком гіпертиреоїдизму є хвороба Ґрейвса, або базедова хвороба (екзофтальмічний зоб), її можуть спричинити багато інших розладів, у тім числі рідкісні випадки ТТГ-секретувальних пухлин передньої частки гіпофіза чи нерегульована активація рецепторів ТТГ (табл. 18-5). У випадку хвороби Ґрейвса щитоподібна залоза дифузно збільшена, часто простежується випинання очних яблук, що називають екзофтальмом (рис. 18-15). Ця патологія є автоімунним захворюванням (див. Розділ 27), у випадку якого циркулювальні антитіла, утворені проти рецептора ТТГ, активують рецептор, зумовлюючи гіперактивність залози. Виявлено чотири типи антитіл проти щитоподібної залози. ТТГ-рецепторостимулювальні антитіла (TSH-R [stim] Ab - від англ. TSH receptor-stimulating antibodies) є антитілами, що відповідають за виникнення базедової хвороби. Інші ТТГ-рецепторні антитіла (TSH-R [block] Ab - від англ. TSH receptor-blocking antibodies) мають не стимулювальну, а блокувальну дію. Окрім цього, є антитіла проти тиреоглобуліну (Tg Ab) та проти тиреопероксидази (ТРО Ab). Рівень тиреоглобулінових антитіл підвищується на початку хвороби, а в разі хронічного автоімунного тиреоїдиту (тиреоїдиту Хашімото) рівень тиреопероксидазних антитіл підвищується у пізніші терміни. Це стан, за якого ушкоджені клітини щитоподібної залози і може розвинутись гіпотиреоїдизм. У деяких випадках тиреоїдиту Хашімото функцію щитоподібної залози також пригнічують TSH-R [block] Ab. Механізм, що відповідає за утворення автоімунних антитіл проти щитоподібної залози, ще остаточно не з’ясований.

Рис. 18-14. Двояйцеві близнята, вік 8 років. Хлопчик має вроджений гіпотиреоїдизм (відтворено за дозволом з Wilkins L in Clinical Endocrinology I. Astwood ЕВ, Cassidy CE [editord]. Grüne & Stratton, 1960).

Таблиця 18-4. Причини вродженого гіпотиреоїдизму

Рис. 18-15. Хвороба Ґрейвса. Зверніть увагу на зоб та екзофтальм (з дозволу PH Forsham).

Під час хвороби Ґрейвса відбувається помітне стимулювання секреції тиреоїдних гормонів, і високі циркулювальні рівні Т₄ та Т₃ гальмують секрецію ТТГ, унаслідок чого рівень циркулювального ТТГ знижений. Підвищені рівні тиреоїдних гормонів намагаються спричинити збільшене утворення антитіл, тоді як знижені в разі лікування хвороби - знизити, але не повністю припинити утворення антитіл.

Таблиця 18-5. Причини гіпертиреоідизму

Йододефіцитний зоб, що може бути дуже великим за розмірами. Такий «ендемічний зоб» відомий ще з давніх часів. До того, як метод додавання йоду до столової солі став загальноприйнятим, ця хвороба була дуже поширена у Центральній і Східній Європі та на території біля Великих озер у Сполучених Штатах Америки, - територіях «зобних поясів», де йод вимивали з ґрунту дощі, тому харчові продукти були бідні на цей елемент.

Поглинання радіоактивного йоду

Поглинання йоду є показником діяльності щитоподібної залози, його можна легко виміряти за допомогою дослідних доз радіоактивних ізотопів йоду, які не завдають шкоди щитоподібній залозі. Дослідну дозу вживають перорально, а його поглинання щитоподібною залозою визначають за допомогою лічильника у-частинок навколо шиї. Підрахунок провадять також у ділянці стегон, його значення віднімають від значень для шийних ділянок, щоб коригувати нетиреоїдну радіоактивність у шиї. Найчастіше використовуваним ізотопом йоду є ¹²³І, оскільки період його піврозпаду становить лише 0,55 дня, тоді як ¹³¹І - 8,1 дня, а ¹²⁵І - аж 60 днів. Однак діагностичне використання радіоактивного йоду стало рідкісним унаслідок загальної доступності методів визначення Т₄, Т₃ та ТТГ у плазмі. Крім того, застосування йодованої солі значно поширене, і це зумовлює мале поглинання через надто великий пул йоду. Проте аналіз поглинання радіоактивного йоду корисний для розуміння фізіології щитоподібної залози. Поглинання в нормі показане на рис. 18-16. У разі гіпертиреоїдизму йодид швидко входить у Т₄ та Т₃, і ці гормони вивільняються з прискореною швидкістю. Отже, кількість радіоактивності в щитоподібній залозі різко зростає, та потім вирівнюється й починає спадати через 24 год, коли поглинання за нормального стану все ще зростає. У випадку гіпотиреоїдизму поглинання повільне.

Великі кількості радіоактивного йоду руйнують тканину щитоподібної залози, оскільки її клітини гинуть від радіації. Терапія радіоактивним йодом корисна для деяких видів раку щитоподібної залози: її можна використовувати для лікування доброякісних пухлин, проте, особливо коли йдеться про молодих пацієнтів, варто пам’ятати про небезпеку можливого індукованого радіаційного канцерогенезу та мутації статевих клітин.

Радіоактивні ізотопи йоду є головними продуктами радіоактивного розпаду. Коли продукти розпаду виділяються в атмосферу внаслідок аварії на атомній станції чи вибуху атомної бомби, то ізотопи поширюються на значні відстані в атмосфері, оскільки вони є леткішими, ніж інші продукти. Лікування йодидом калію постійно застосовують у зоні радіоактивних опадів для збільшення пулу йоду й зниження рівнів його поглинання щитоподібною залозою.

Антитиреоїдні препарати

Більшість препаратів, що пригнічують функцію щитоподібної залози, діють, або перешкоджаючи механізму концентрування йоду, або блокуючи органічне зв’язування йоду в організмі. В будь-якому випадку секрецію ТТГ стимулює зменшення концентрації тиреоїдних гормонів, що циркулюють у крові, унаслідок чого виникає зоб. Багато моновалентних аніонів конкурують із йодидом за активне.

Екзофтальм у разі цієї хвороби виникає внаслідок набряку м’язів очного яблука і, менше, сполучної тканини твердих кісткових стінок очної впадини, що призводить до виштовхування очного яблука назовні. Тиреоїдні гормони безпосередньо не відповідають за виникнення екзофтальму, хоча його зазвичай пов’язують із гіпертиреоїдизмом. Цей симптом зменшується або зникає після лікування хвороби, він може виникати до, під час та після тиреотоксичного стану. У деяких пацієнтів із тиреотоксикозом після видалення щитоподібної залози прояви екзофтальму прогресують. Окрім того, такий стан інколи простежується в еутиреоїдних пацієнтів з тиреоїдитом Хашімото, у пацієнтів з мікседемою та в пацієнтів із невідомими захворюваннями щитоподібної залози. З’ясовано, що причиною екзофтальму, безперечно, є автоімунне ушкодження м’язів очного яблука та сполучної тканини очної впадини цитотоксичними антитілами. Антитіла утворюються до антигенів, що містяться в очних м’язах і щитоподібній залозі. Цей стан прогресивно реагує на використання глюкокорти- коїдів та інших препаратів, що зумовлюють імуносупресію.

Тиреотоксикоз створює значне навантаження на серцево-судинну систему, особливо в старших осіб, у яких більшість чи навіть усі симптоми серцево-судинні. Збільшується кількість випадків фібриляції передсердь та зменшується периферійна резистентність як наслідок шкірної вазодилятації, що створює у пацієнтів виражену серцеву недостатність (див. Розділ 33).

Резистентність до тиреоїдних гормонів

Деякі мутації у гені, що кодує ТГлр людини, пов’язані з резистентністю до дії Т₃ та Т₄. Поширенішою є резистентність до тиреоїдних гормонів у периферійних тканинах та передній частці гіпофіза. Хворі з такими аномаліями зазвичай не є клінічно гіпотиреоїдними, тому що вони підтримують рівні Т₄ і Т₃ у плазмі на достатньо високому рівні, щоб побороти резистентність, а ТГлa не змінюється. Рівні ТТГ у плазмі недоцільно високі для високих рівнів циркулювальних Т₃ і Т₄, тому їх варто знизити екзогенними тиреоїдними гормонами. Деякі хворі мають резистентність до тиреоїдних гормонів лише в гіпофізі. Для них характерний підвищений рівень метаболізму та підвищені рівні Т₃ і Т₄ у плазмі з нормальним рівнем ТТГ, що не можна знизити. Інші хворі можуть мати периферійну резистентність із нормальною чутливістю гіпофіза. Їм властивий знижений рівень метаболізму, незважаючи на нормальні рівні Т₃, Т₄ та ТТГ у плазмі, і вони потребують великих доз тиреоїдних гормонів для збільшення рівня метаболізму.

Цікавим відкриттям є те, що гіперактивне порушення з нестачею концентрації уваги, стан, що часто простежується в надактивних та імпульсивних дітей, набагато поширеніший серед осіб із резистентністю до тиреоїдних гормонів, ніж в інших осіб популяції. Це свідчить, що ТГлβ можуть відігравати особливу роль у розвитку мозку (див. више).

Нестача йоду

Якщо поглинання йоду з їжею є меншим 50 мкг/добу, то синтезування тиреоїдних гормонів стає недостатнім, і їхня секреція зменшується. Як наслідок збільшеної секреції ТТГ виникає гіпертрофія щитоподібної залози, зумовлю транспортування у щитоподібну залозу, і отже, пригнічують поглинання до рівня, коли співвідношення Т/С досягає одиниці. Таке зниження транспортування йодиду можна подолати споживанням додаткового йодиду. До цих аніонів належать хлорат, пертехнетат, перйодат, бійодат, нітрат та перхлорат. Тіоціанат - інший моновалентний аніон - пригнічує транспортування йоду, однак сам не накопичується в залозі. Активність перхлорату в десять разів більша, ніж активність тіоціанату.

Рис. 18-16. Розподіл радіоактивного йоду в осіб з порівняно низьким рівнем йоду в харчовому раціоні. Відсотки наведені залежно від часу після споживання дози радіоактивного йоду. У разі гіпертиреоідизму радіоактивність плазми швидко зменшується, а потім знову збільшується внаслідок вивільнення щитоподібною залозою позначених Т₄ та Т₃.

Тіоурилени, - група сполук, близьких до тіосечовини, - інгібують йодування монойодотирозину (зв’язування йоду в організмі) та блокують реакції сполучення. Двома представниками цієї групи, які клінічно застосовують, є пропілтіоурацил та метимазол (рис. 18-17). Йодування тирозину пригнічене внаслідок того, що пропілтіоурацил та метимазол конкурують із тирозиновими залишками за йод, відбувається їхнє йодування. Окрім того, пропілтіоурацил, але не метимазол, інгібує 5-DI, зменшуючи перетворення Т₄ у Т₃ у багатьох тканинах поза щитоподібною залозою. Обидва препарати можуть також поліпшувати тиреотоксикоз, пригнічуючи імунну систему, а отже, і утворення TSH-R [stim] Ab. Вони також можуть гальмувати біосинтез або впливати на структуру тиреоглобуліну.

Пропілтіоурацил та метимазол впливають на зв’язування у дозах, менших, ніж ті, що впливають на йодування. Вони не блокують механізм концентрації йоду. Внаслідок збільшення секреції ТТГ початкове поглинання радіоактивного йоду є насправді збільшеним під час терапії, а співвідношення Т/С може сягати 250. Та оскільки процес зв’язування пригнічений, то йод не накопичується; проте через 24 години після введення ізотопу поглинання нормалізується. Іншою речовиною, що пригнічує функції щитоподібної залози за певних умов, є сам йод. Значення йоду у фізіології щитоподібної залози унікальне в тому, що хоч для нормального функціювання залози потрібна певна кількість йодиду, але надто мала чи надто велика кількість йодиду спричинюють аномалії функціонування щитоподібної залози. В нормі у людей великі дози йодидів діють прямо на щитоподібну залозу, внаслідок чого помірно та тимчасово пригнічується органічне зв’язування йодиду, а отже, й синтезу гормонів. Це пригнічення відоме як ефект Вольффа-Чайкоффа. Воно тривале у разі збільшення транспортування йодиду і є причиною того, що пацієнти з тиреотоксикозом чутливіші до йодиду, ніж нормальні особи. Сприйнятливість ефекту також збільшується за наявності дефекту в механізмі органічного зв’язування, і тому пригнічення посилене в осіб із частково зруйнованою або видаленою щитоподібною залозою чи тиреоїдитом. Є принаймні два додаткові механізми, за допомогою яких надлишок І пригнічує функції щитоподібної залози. Він зменшує дію ТТГ на залозу шляхом зменшення відповіді цАМФ на цей гормон та інгібує протеоліз тиреоглобуліну. Немає прямого впливу на механізм концентрування Г, однак його загальне поглинання низьке внаслідок пригнічення органічного зв’язування та, менше, внаслідок того, що кількість йодиду, що циркулює у крові, надто велика, і введена позначка негайно розводиться. У разі тиреотоксикозу йодиди накопичуються в колоїді, і васкуляризація гіперпластичної залози зменшується, що відіграє важливу роль у підготовці тиреотоксичних пацієнтів до операції.

Рис. 18-17. Поширені тіоурилени.

Природні зобогени

Тіоціанати інколи споживають із їжею, а в деякій їжі є порівняно великі кількості природних зобогенних речовин. Овочі родини хрестоцвітих, особливо бруква, капуста та ріпа, містять прогойтрин - речовину, що перетворюється в гойтрин, активний антитиреоїдний препарат (рис. 18-18). Активатор прогойтрину в овочах нестійкий у разі нагрівання, та оскільки активатори є і в кишці (можливо, бактеріального походження), то гойтрин утворюється навіть зі зварених овочів. Споживання гойтрину в нормальному збалансованому харчуванні не є достатнім для завдавання шкоди, проте у вегетаріанців та осіб із дивним раціоном виникає «капустяний зоб». Можливі й інші, не виявлені ще рослинні зобогени, які можуть відповідати за випадкові малі «епідемії зобу», повідомлення про які надходять із різних частин світу.

Використання тиреоїдних гормонів у разі нетиреоїдних захворювань

Коли гіпофізарно-щитоподібна система перебуває в нормі, то дози екзогенних тиреоїдних гормонів помітно не впливають на метаболізм завдяки компенсаторному спаду ендогенної секреції внаслідок сповільнення секреції ТТГ. В еутиреоїдних людей пероральні дози Т₄, що супресують ендогенну функцію щитоподібної залози, можна оцінити за дозами, що нормалізують рівень ТТГ у плазмі дорослих людей з видаленою щитоподібною залозою, а вони становлять 100-125 мкг/добу. Супресія секреції ТТГ екзогенним Т₄ або хворобою гіпофіза врешті-решт веде до атрофії щитоподібної залози. Атрофічна залоза спершу повільно відповідає на ТТГ, та в разі тривалої супресії потрібен деякий час для повернення її нормальної відповіді. Кора надниркових залоз та деякі інші ендокринні залози утворюють відповідь подібним способом. Коли вони позбавлені підтримки своїх тропних гормонів на деякий час, то стають атрофічними й здатні лише до слабкої відповіді на їхні тропні гормони, аж доки гормон не діятиме на залозу.

Рис. 18-18. Природний зобоген в овочах родини хрестоцвітих.

Використання тиреоїдних гормонів для зменшення маси цінне лише тоді, коли пацієнт готовий заплатити ціну у вигляді збільшення нервовості та нестерпності до підвищеної температури довкілля. Окрім того, треба стримувати апетит, щоб не відбувалось компенсаторне збільшення споживання їжі.