Щитовидная железа
Обмен веществ, теплопродукция и энергия клеток.
Что такое щитовидная железа
Щитовидная железа — крупная эндокринная железа на передней поверхности шеи, которая задаёт скорость обмена веществ всего организма. Название она получила за форму: «щитовидная» — то есть похожая на щит (лат. glandula thyreoidea; от греч. thyreos — «щит» + eidos — «вид, форма»).
Если гипофиз — это «дирижёр», то щитовидная железа — один из главных «исполнителей» в оркестре гормонов. Её гормоны определяют, насколько быстро клетки производят и тратят энергию, поэтому от её работы зависит буквально всё: вес, тепло тела, частота пульса, настроение, рост и даже работа мозга. Это одна из немногих желёз, чью работу может заметить на себе почти каждый — настолько ярко проявляются её сбои.
Изучить её стоит ещё и потому, что щитовидная железа напрямую зависит от одного простого вещества — йода, который мы получаем только с пищей. Об этом — ниже, потому что это одна из ключевых особенностей железы.
Где она находится
Щитовидная железа расположена на передней поверхности шеи, чуть ниже щитовидного хряща — того самого, который у мужчин выступает на шее и называется «кадыком» или «адамовым яблоком». Отсюда и её название: крупный хрящ, к которому она прилегает, по форме тоже похож на щит.
Железа лежит непосредственно перед трахеей (дыхательным горлом) и охватывает её с двух сторон. Весит она у взрослого человека около 15–25 граммов — примерно как грецкий орех в скорлупе, — хотя размер сильно зависит от пола, возраста и питания.
Одна из ярких особенностей железы — она очень хорошо снабжается кровью. По количеству крови на единицу веса щитовидная железа опережает почти все органы тела: через неё проходит объём крови, в несколько раз превышающий её собственную массу. Это логично: гормонам нужно быстро попадать в кровоток, а железе — быстро получать из крови сырьё, в первую очередь йод.
Рядом с щитовидной железой, на её задней поверхности, лежат четыре маленькие паращитовидные железы — совсем другие по функции, хотя и соседние по расположению. О них — в разделе Паращитовидные железы.
Строение: фолликулы и их содержимое
Внутри щитовидная железа устроена необычно. Её основная ткань состоит из множества мелких замкнутых «мешочков» — фолликулов (от лат. folliculus — «мешочек»). Каждый фолликул — это пузырёк, стенка которого выложена клетками-тироцитами, а внутри находится особое желеобразное вещество — коллоид.
Коллоид — это не просто «наполнитель»: в нём запасается предшественник гормонов — крупный белок тиреоглобулин (от тирео — «щитовидный» + глобулин — «белок»). Именно здесь, в коллоиде, из тиреоглобулина и йода собираются «заготовки» будущих гормонов. Такой запас важен: железа хранит гормональное сырьё на несколько недель вперёд, чтобы организм не зависел от того, получил ли он йод сегодня.
Кроме тироцитов, в железе есть ещё один тип клеток — парафолликулярные клетки (их ещё называют С-клетками). Они вырабатывают отдельный гормон — кальцитонин, о котором речь ниже. Так что щитовидная железа — это фактически два разных «производства» в одной структуре.
Йод: топливо для железы
Чтобы производить свои гормоны, щитовидной железе необходим йод — химический элемент, который человек получает практически только с едой и водой. Это делает железу уникальной среди эндокринных органов: её работа напрямую зависит от того, что мы едим.
Йода нужно совсем немного — около 150 микрограммов в сутки (микрограмм — миллионная доля грамма). Но недостаток даже этого крошечного количества приводит к серьёзным последствиям. В регионах, где в почве и воде мало йода, щитовидная железа работает в режиме «голода» и вынуждена разрастаться, пытаясь уловить больше йода из крови, — так возникает зоб (увеличение железы).
Именно поэтому йод добавляют в поваренную соль — это самый простой способ дать населению нужное количество вещества. Богаты йодом также морская рыба, морепродукты и некоторые водоросли. Показательно, что массовое добавление йода в соль резко снизило частоту заболеваний щитовидной железы в тех странах, где его ввели.
Гормоны щитовидной железы
Железа производит два основных гормона, влияющих почти на каждую клетку тела, и один дополнительный.
Основной гормон железы: на его долю приходится около 90% всей продукции. Обозначение «T4» — от англ. tetraiodothyronine (тетрайодтиронин), то есть молекула с четырьмя атомами йода. Именно тироксин циркулирует в крови в основном виде, но это скорее «транспортная форма» — сам по себе он действует слабо.
Обозначение «T3» — от triiodothyronine (трийодтиронин): молекула с тремя атомами йода. Его образуется меньше, но именно T3 — активная форма гормона: он в несколько раз сильнее T4. Большая часть T3 получается не в железе, а прямо в тканях тела, когда T4 «теряет» один атом йода и превращается в T3 на месте.
Вырабатывается парафолликулярными (С-)клетками и участвует в обмене кальция: способствует его отложению в костях и снижению уровня в крови. Однако у взрослого человека его роль в этом процессе невелика — основную работу по кальцию выполняют паращитовидные железы. Поэтому кальцитонин считают скорее вспомогательным гормоном щитовидной железы.
T3 и T4 — жирорастворимые гормоны: они проникают внутрь клетки и действуют на ДНК, меняя её «чтение». Именно поэтому эффект щитовидной железы развивается не мгновенно, а постепенно — но зато охватывает весь организм и держится долго. Об этом механизме — в разделе Что такое гормоны.
Что делают гормоны щитовидной железы
Т3 и T4 задают темп жизни клеток, поэтому их влияние заметно буквально везде. Разберём по группам.
Обмен веществ и энергия
Главная роль — управление основным обменом: тем количеством энергии, которое тело расходует в покое. Гормоны щитовидной железы определяют, насколько активно клетки сжигают питательные вещества и производят тепло. Отсюда их влияние на вес и на способность мёрзнуть или легко переносить холод.
Тепло тела
Щитовидная железа — один из главных «обогревателей» организма. Её гормоны ускоряют выработку тепла в клетках. Именно поэтому при недостатке гормонов человек постоянно мёрзнет, а при избытке — наоборот, жалуется на жару и потливость.
Сердце и сосуды
Гормоны железы влияют на силу и частоту сердечных сокращений, а также на тонус сосудов. Нехватка замедляет пульс, избыток — заставляет сердце биться чаще и сильнее.
Рост и развитие
У детей гормоны щитовидной железы незаменимы для нормального роста и развития всех органов, и особенно мозга. Их недостаток в детстве грозит серьёзной задержкой умственного и физического развития. Именно поэтому обследование новорождённых на болезни щитовидной железы проводят в первые дни жизни — чем раньше начать лечение, тем больше шансов избежать последствий.
Мозг, настроение и нервная система
Гормоны щитовидной железы поддерживают активность нервной системы. При их недостатке появляются вялость, сонливость, снижение памяти и подавленность; при избытке — тревожность, раздражительность и бессонница. Именно поэтому сбои щитовидной железы часто поначалу принимают за «обычную» усталость или нервное расстройство.
Обратите внимание на важную мысль: один гормон (в двух формах) способен влиять на столь несхожие процессы — от тепла тела до настроения — потому что он задаёт общий темп работы клеток. Медленнее обмен — медленнее и всё остальное.
Как железа управляется
Щитовидная железа не работает по собственному усмотрению: её выработка управляется со стороны, по той же схеме, что и у других желёз-исполнителей.
Цепочка команд — это ось гипоталамус–гипофиз–щитовидная железа:
- Гипоталамус вырабатывает тиреолиберин — управляющий гормон (рилизинг-гормон, от англ. to release — «высвобождать»; вещество, которое запускает работу гипофиза). О гипоталамусе — в разделе Гипоталамус.
- Гипофиз под действием тиреолиберина выделяет тиреотропный гормон (ТТГ) — «тропный», то есть командный гормон, который адресован именно щитовидной железе. О гипофизе — в разделе Гипофиз.
- Щитовидная железа получает ТТГ как команду и в ответ производит T4 и T3.
Дальше вступает обратная связь: когда гормонов T3 и T4 в крови становится достаточно, они сами подают сигнал гипофизу и гипоталамусу — «хватит». Тогда выработка ТТГ снижается, и щитовидная железа сбавляет обороты. Если же T3 и T4 мало, сигнал меняется на противоположный, и ТТГ становится больше. Так вся цепочка удерживается в равновесии. Подробнее — в разделе Гормоны и обратная связь.
Что происходит при нарушениях
Болезни щитовидной железы очень распространены, и большинство из них укладывается в уже знакомую «зеркальную» схему: избыток или недостаток гормонов.
Недостаток гормонов железы. Обмен веществ замедляется, и появляются характерные признаки: постоянная усталость, зябкость (человек мёрзнет даже в тепле), прибавка в весе, сухость кожи, вялость, снижение памяти, подавленность, замедленный пульс. Самая частая причина у взрослых — аутоиммунное поражение железы, при котором иммунная система постепенно разрушает её собственную ткань.
Избыток гормонов — зеркальная картина. Обмен ускорен: сердцебиение, потливость, непереносимость жары, тревожность, раздражительность, бессонница, похудение при хорошем аппетите, дрожь в руках. Частая причина — аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система, наоборот, стимулирует железу вырабатывать больше гормонов. Одна железа, но прямо противоположные жалобы в зависимости от направления сбоя.
Увеличение щитовидной железы в размерах. Часто развивается при недостатке йода: железа разрастается, пытаясь уловить из крови больше йода. Такой зоб называют эндемическим, потому что он встречается в целых регионах с бедными йодом почвами и водой. При значительном увеличении зоб может сдавливать трахею и пищевод, мешая дышать и глотать.
В железе нередко образуются узлы — локальные уплотнения. Большинство из них доброкачественные и не влияют на выработку гормонов, но их необходимо проверять, потому что часть узлов может оказаться злокачественной. Рак щитовидной железы — одна из наиболее хорошо поддающихся лечению опухолей, особенно при раннем обнаружении.
Связи с другими системами
- Гипофиз и гипоталамус: щитовидная железа подчиняется им через ТТГ и удерживается в равновесии обратной связью. Это одна из классических гормональных осей тела. Подробнее — в разделах Гипофиз и Гипоталамус.
- Обмен веществ и энергия: главная задача железы — задавать скорость обмена и теплопродукции. Её гормоны определяют, сколько энергии тело расходует в покое. Подробнее — в разделе Обмен веществ и энергия.
- Сердце и сосуды: гормоны железы влияют на частоту и силу сердечных сокращений, поэтому её сбои отражаются на работе сердца.
- Нервная система: гормоны щитовидной железы поддерживают активность мозга; в детстве они критически важны для его развития, а у взрослых влияют на настроение, память и сон.
- Паращитовидные железы: соседи щитовидной железы, но отвечают они за другое — за обмен кальция. Важно не путать их: несмотря на близость, это самостоятельные органы. Подробнее — в разделе Паращитовидные железы.
- Пищеварение: йод, необходимый железе, поступает с пищей и всасывается в кишечнике, — так работа щитовидной железы напрямую связана с тем, что мы едим.
Щитовидная железа — небольшая «бабочка» на шее, от которой зависит темп работы всего тела. Её гормоны задают скорость обмена, согревают, поддерживают сердце и мозг, влияют на настроение и рост. Управляемая гипофизом и зависящая от йода в пище, она показывает простую, но важную мысль: даже микроскопические количества веществ и гормонов управляют работой целого организма — а значит, их баланс стоит беречь.