Паращитовидные железы
Регуляция кальция в крови и здоровье костей.
Что такое паращитовидные железы
Паращитовидные железы (от греч. para — «возле, около» + «щитовидные») — четыре крошечные эндокринные железы, которые лежат на задней поверхности щитовидной железы. Их главная и, по сути, единственная задача — удерживать в норме уровень кальция в крови. Вырабатываемый ими гормон так и называется — паратгормон (сокращённо ПТГ; от «паращитовидный» + «гормон»).
Это одни из самых маленьких желёз тела, и их очень легко не заметить — настолько они невзрачны рядом с крупной щитовидной железой. Но роль их огромна. Кальций — не только «материал для костей»: он необходим для работы мышц, проведения нервных сигналов, свёртывания крови и множества других процессов. Поэтому сбой паращитовидных желёз даёт о себе знать сразу и очень заметно.
Где они находятся
Паращитовидные железы расположены на задней поверхности щитовидной железы — то есть с той её стороны, которая обращена к позвоночнику, а не к коже. Обычно их четыре: по две на каждой боковой доле щитовидной железы — одна верхняя и одна нижняя. Иногда их бывает больше или меньше (от двух до шести), и это нормальный вариант — важно лишь, чтобы работали сами клетки, производящие гормон.
Размер каждой железы — всего 3–8 миллиметров, а вес — около 30–40 миллиграммов (миллиграмм — тысячная доля грамма). Все четыре вместе весят меньше 0,15 грамма — это в несколько раз меньше горошины. Чтобы найти их во время операции, хирургу приходится буквально искать их под увеличением.
У такой «спрятанности» есть практическое следствие: паращитовидные железы легко повредить или случайно удалить при операциях на щитовидной железе. Это самая частая причина их недостаточности. О щитовидной железе — в разделе Щитовидная железа.
Строение
Паращитовидные железы устроены достаточно просто: они состоят в основном из одного типа клеток — главных клеток (их ещё называют паратиреоцитами; от «паратирео» — паращитовидный + греч. kytos — «клетка»). Именно они производят паратгормон.
Помимо главных, в железе встречаются оксифильные клетки, функция которых до конца не ясна, — они появляются с возрастом и, по-видимому, не участвуют в выработке гормона. Сосудов в железе много: гормон должен быстро попадать в кровь, а железа — быстро чувствовать, сколько кальция в ней содержится.
Ключевая особенность паращитовидных желёз — они реагируют не на другие гормоны, а прямо на уровень кальция в крови. Если кальция мало, железы работают активнее, если много — снижают выработку. По сути, они сами являются датчиком кальция для всего организма.
Кальций: зачем он нужен организму
Прежде чем разбирать работу паратгормона, стоит понять, почему уровень кальция вообще важен. Кальций нужен не только костям. Он участвует в нескольких жизненно важных процессах:
- Мышцы. Сокращение любой мышцы — от скелетной до сердечной — запускается поступлением кальция внутрь мышечных клеток. Без него мышцы не могут работать.
- Нервы. Кальций участвует в передаче нервных импульсов между клетками. Именно поэтому при его нехватке нервы становятся «гипервозбудимыми» и возникают судороги и покалывание.
- Свёртывание крови. Кальций — необходимый участник каскада реакций, которые останавливают кровотечение.
- Кости и зубы. Около 99% всего кальция тела хранится в костях и зубах, придавая им твёрдость. Кости работают как «склад» кальция.
- Клетки в целом. Кальций — важный внутренний сигнал, влияющий на работу и деление клеток.
Здесь и кроется главная сложность. Кальций в костях — это огромный запас, а кальций в крови нужен постоянно — для мышц, нервов и сердца. Причём его уровень в крови должен быть узким: норма — примерно 2,2–2,6 миллимоля на литр. И слишком высокий, и слишком низкий уровень одинаково опасны. Именно за то, чтобы держать кальций в этом узком коридоре, и отвечает паратгормон.
Паратгормон: главный регулятор кальция
Паратгормон (ПТГ) — ключевой гормон всей системы кальциевого баланса. Его задача — повышать уровень кальция в крови. Действует он сразу в трёх местах:
Паратгормон запускает высвобождение кальция из костной ткани: он запускает работу клеток-разрушителей (остеокласты — от греч. «кость» + «разрушитель») — через посредничество клеток-строителей, которые растворяют кость и отдают кальций в кровь. Пока это происходит эпизодически, всё в порядке, — но при длительном избытке гормона кости теряют плотность.
Здесь паратгормон действует двояко: он заставляет почки задерживать кальций (не даёт выводить его с мочой) и одновременно выводить больше фосфата. Это важно, потому что кальций и фосфат связаны: если кальций держать, а фосфат убирать, кальций легче остаётся в крови.
Сам по себе паратгормон на кишечник почти не влияет. Действует он хитрее: он активирует в почках витамин D — превращает его в активную форму, — а уже витамин D усиливает всасывание кальция из пищи в кишечнике. Так паратгормон распоряжается и тем кальцием, который поступает с едой.
Все три действия направлены в одну сторону — поднять уровень кальция в крови. Кости дают кальций, почки не теряют его, кишечник активнее всасывает. Одновременно лишний фосфат уходит с мочой. Такой согласованный отклик и позволяет точно удерживать кальций в норме.
Обратите внимание: паратгормон повышает кальций, а кальцитонин — гормон щитовидной железы — наоборот, понижает его, откладывая кальций в кости. Однако у взрослого человека кальцитонин играет в этом процессе второстепенную роль, а главным регулятором кальция остаётся именно паратгормон. О кальцитонине — в разделе Щитовидная железа.
Как удерживается равновесие
Паращитовидные железы управляются не через головной мозг, как многие другие железы, а напрямую — уровнем кальция в крови. Это редкий и очень простой пример отрицательной обратной связи, работающей напрямую — без участия головного мозга: железы сами чувствуют уровень кальция в крови.
- Кальций падает. Железы это замечают и усиливают выработку паратгормона. Тот поднимает кальций из костей, не даёт терять его с мочой и активирует витамин D для лучшего всасывания в кишечнике.
- Кальций поднялся до нормы. Железы чувствуют это и снижают выработку паратгормона — сигнал «достаточно» гасит дальнейшее поступление кальция из костей.
- Кальций стал слишком высоким. Выработка паратгормона почти прекращается, а кальций откладывается в костях.
Получается самоподдерживающийся баланс: железы сами измеряют результат своей работы и корректируют её — безо всякого внешнего «начальника». Это тот же принцип, по которому работает термостат. Об общих принципах — в разделе Гормоны и обратная связь.
Что происходит при нарушениях
Поскольку паращитовидные железы отвечают только за кальций, их болезни проявляются либо его избытком, либо недостатком — и оба состояния заметны сразу.
Избыток паратгормона и, как следствие, слишком высокий уровень кальция в крови. Самая частая причина — доброкачественная опухоль (аденома) одной из желёз. Проявления классически описывают как «камни, кости, живот и тоска»: камни в почках, боли в костях и остеопороз, боли в животе, тошнота и запоры — и, наконец, подавленность, утомляемость, слабость. Такой набор симптомов показывает, насколько широко кальций влияет на организм.
Недостаток паратгормона и низкий кальций в крови. Самая частая причина — повреждение или удаление желёз при операции на щитовидной железе. Симптомы связаны с «перевозбуждением» нервов и мышц: покалывание и онемение в пальцах и вокруг рта, болезненные мышечные судороги, спазмы кистей и стоп. В тяжёлых случаях возможны приступы общих судорог (тетания — от греч. «напряжение») и спазм дыхательной мускулатуры. Состояние опасное и требует немедленной помощи.
Иногда железы здоровы, но вынуждены работать «на износ». Так бывает при хронической болезни почек (кальций и витамин D плохо активируются) или при длительной нехватке витамина D: организм теряет кальций, и железы годами выделяют повышенный паратгормон, постепенно разрушая кости. Это вторичный гиперпаратиреоз — сбой, вызванный не самой железой, а проблемой «выше по цепочке».
Паращитовидные железы могут молчать годами: повышенный кальций иногда не даёт ярких симптомов, а кости разрушаются незаметно. Именно поэтому при необъяснимых камнях в почках, остеопорозе или стойкой слабости врач проверяет и кальций, и паратгормон — простой анализ крови, который способен выявить причину.
Связи с другими системами
- Костная система: паратгормон — главный регулятор обмена кальция в костях. Его избыток ведёт к остеопорозу, а нормальная работа удерживает кости прочными.
- Почки: через них паратгормон задерживает кальций, выводит фосфат и активирует витамин D. Почки — ключевой «сообщник» желёз в кальциевом балансе.
- Пищеварительная система: всасывание кальция из пищи зависит от витамина D, который активируется под действием паратгормона. Так работа желёз связана с тем, что мы едим.
- Нервная система и мышцы: уровень кальция напрямую определяет возбудимость нервов и мышц — отсюда судороги и покалывание при его нехватке.
- Щитовидная железа: сосед и «хозяин» места — паращитовидные железы лежат на её задней поверхности, и операции на ней нередко их повреждают. Их функции при этом совершенно разные. Подробнее — в разделе Щитовидная железа.
- Витамин D: получаемый в основном из солнечного света, он работает в связке с паратгормоном и без него не мог бы обеспечить усвоение кальция.
Паращитовидные железы — одни из самых маленьких в теле, но управляют тем, без чего невозможно ни движение, ни работа сердца, ни передача нервных сигналов. Через один-единственный гормон они удерживают кальций в узком коридоре, распределяя его между кровью, костями и почками. Их пример наглядно показывает: значение железы определяется не размером, а той точностью, с которой она держит жизненно важное равновесие.