甲状腺 - 生理

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甲状腺：それは何ですか、そしてそれはどのように機能しますか？ホルモンと標的臓器

。構造的には、峡部によって正中線上で結合された2つの葉によって形成され、特徴的な「蝶」の外観を与えます（翼は左右の葉に対応します）。

サイズが小さいにもかかわらず、甲状腺は私たちの健康のための基本的な機能を果たします：甲状腺ホルモンは代謝活動を制御し、体のほとんどの細胞の適切な機能に責任があります。人生の最初の数週間から、甲状腺は神経精神、体の成長、代謝の発達を調節します、心血管機能、骨の形成と成長。それだけではありません。気分、筋力、出産するなどに影響を与えるのは常にこの腺です。

甲状腺組織は多数の甲状腺濾胞に組織化されており、その壁は濾胞細胞（甲状腺細胞）の単層で構成されています。卵胞の中には非常に粘性のある物質であるコロイドがあり、そこでは生物の必要に応じて合成されたホルモンが蓄積され、そこから放出されます。最後に、濾胞間に挟まれているのは濾胞傍細胞であり、体内のカルシウムのバランスを維持するホルモンであるカルシトニンの産生に関与しています。

内分泌腺とはどういう意味ですか？

甲状腺は内分泌腺です。ホルモンを産生して放出するため「腺」、血流に分泌物を放出するため「内分泌」です。ホルモンは、さまざまな作用メカニズムを通じて生物学的機能を実行する「化学的メッセンジャー」であることを忘れないでください。実際には、内分泌腺は特定の「生物学的秩序」を細胞に伝達し、ホルモンを血流に放出します。目標に到達すると、ホルモンはその効果を発揮し、反応を引き出し、生物のさまざまな活動を調整します。甲状腺ホルモンは、卵胞内で生成されます：サイロキシンまたはテトラヨードサイロシン（T4）およびトリヨードサイロニン（T3）。一方、濾胞傍細胞はカルシトニンを生成します。

（内分泌を伴う）首の前部、喉頭および気管の前および外側に位置する。これを概観すると、甲状腺は脊柱の5番目の頸椎のレベルにあり、首の付け根のすぐ上にあります。甲状腺は、気管の前面と側面に付着している結合層によって囲まれているため、嚥下しながら移動することができます。

構造：形状、サイズ、解剖学的関係

甲状腺の形は、文字Hまたは翼を広げた蝶の形に似ています。喉頭の側面に配置された、それぞれ右と左の2つの葉で構成されています。甲状腺葉は、峡部と呼ばれる、それらをつなぐ一種の橋によってつながれています。

甲状腺は非常に小さな腺です。全体として、長さは5〜8 cm、幅は3〜4cmです。その体重はかなり変動し、栄養、年齢、体質などのいくつかのパラメーターに依存します。健康な成人では、甲状腺の重量は平均して約10〜20グラムですが、新生児では約2グラムです。

構造的には、甲状腺は甲状腺濾胞と呼ばれる一連の小さな球形の小胞で構成されています。これらの円形の空洞は、甲状腺の機能単位、つまり、この腺が関与する機能を実行できる最小の要素を表しています。実際、卵胞には甲状腺ホルモンの合成、蓄積、分泌の役割があります。まさにこの理由で、各卵胞は毛細血管のネットワークに囲まれており、必要に応じて生成されたホルモンがそこに注がれます。

甲状腺濾胞：特徴と機能

濾胞細胞または甲状腺細胞

甲状腺の機能単位は、甲状腺濾胞によって表されます。それらの構造を詳細に調べることにより、これらが球形であり、濾胞細胞または甲状腺細胞と呼ばれる分泌細胞の単層で覆われていることに気付くことができます。甲状腺細胞は、タンパク質濃度の高い粘性流体であるコロイドを含む濾胞腔の境界を定めます。濾胞細胞は、甲状腺ホルモンの前駆体であるサイログロブリン（Tg）として作用する、チロシン残基が豊富な球状タンパク質を合成してコロイドに注ぎます。さらに、濾胞腔には、サイロキシン（T4とも呼ばれる）とトリヨードサイロニン（またはT3）およびヨウ化物イオン（I-、ヨウ素のイオン化形態）を合成するための酵素があります。

明確にするために、卵胞は、甲状腺ホルモンの「工場」と「倉庫」の両方として機能する一連の「球形のバッグ」と比較することができます。

卵胞の形は腺の機能状態に依存します。それが活性であり、循環中の甲状腺ホルモンを解放すると、小さな卵胞があり、コロイドがほとんどなく、円柱状の甲状腺細胞があります。一方、甲状腺が比較的休息している状態の場合、卵胞はかさばり、コロイドは豊富で、甲状腺細胞は平らになります。

濾胞傍細胞またはC細胞

卵胞間の間質腔には、血漿カルシウム濃度の調節に関与するホルモンであるカルシトニンを合成および分泌する濾胞傍細胞（またはC細胞）があります。特に、ホルモンは骨からのカルシウムの放出を阻害します（低カルシウム血症）アクション）Ca2 +イオンの血漿濃度に基づく。

構造的な観点から、濾胞傍細胞は独立しており、甲状腺細胞よりもボリュームがあり、濾胞内腔にアクセスすることはありません。

ホルモン

目標関数

サイロキシン（T4）およびトリヨードサイロニン（T3）

ほとんどの体細胞それらは多くの組織で代謝反応の速度を増加させます。それらは生物の正常な発達に必要です。カルシトニン骨と腎臓骨へのカルシウムの沈着を促進し、カルシウムの血漿中濃度を低下させます。

血管新生

予想通り、甲状腺は高度に血管新生された腺です。血液の供給は、毛細血管の密なネットワークを生じさせる甲状腺の上部と下部の動脈によって保証されます。一方、内部頸静脈細胞に入る静脈叢は、血液が逆流します。腺から。

。甲状腺細胞は血液からヨウ素を選択的に取り出して濾胞腔に輸送し、そこでサイログロブリンのチロシンに結合して甲状腺ホルモンT3とT4を生成するため、このアミノ酸は重要です。

ヨウ素は両方の甲状腺ホルモンに含まれているため、甲状腺機能に不可欠な微量元素です。これらのホルモンは多くの臓器や組織の活動に影響を及ぼし、炭水化物、脂肪、タンパク質の代謝や成長過程に幅広い作用を及ぼします。
ヨウ素に加えて、セレンも甲状腺の機能に重要な役割を果たしていることを覚えておくことが重要です。腺内のこの微量元素の量が体内の他のどの器官よりも多いのは偶然ではありません。セレンは甲状腺細胞を酸化的損傷から保護し、標的臓器のレベルで、甲状腺ホルモンを活性化する反応に関与します。

甲状腺濾胞の特徴に戻ると、コロイドがそれらの内部に存在することに注意することが重要です。コロイドは、高タンパク質濃度の濃い液体です。コロイドは、甲状腺ホルモンが貯蔵され、生物の必要に応じて放出される一種の「倉庫」を表しています。たとえば、寒さにさらされると、甲状腺は独自のホルモンを放出し、それが増加することによって作用します。基礎代謝、したがって細胞レベルと体温での酸素消費量を上げます。

甲状腺ホルモン：T4およびT3

ホルモンT4（テトラヨードサイロシンまたはサイロキシン）およびT3（トリヨードサイロシン）は、体の代謝を調節し、生物の成長と正常な発達に必要です。T3およびT4は、TSHの調節に応答して甲状腺濾胞細胞によって産生されます（刺激甲状腺ホルモン）。

甲状腺ホルモンの合成

甲状腺ホルモンの合成にはいくつかの要素が不可欠です。

ヨウ素;
チロシン;
チロペルオキシダーゼ（TPO）。

ヨウ素

ヨウ素は、両方の甲状腺ホルモンの化学構造に存在し、それらの産生と血流への放出を制御する上で決定的な役割を果たすため、甲状腺の適切な機能に不可欠です。このため、特に海の魚、甲殻類、ヨウ素添加塩を含む製品などの特定の食品の摂取を通じて、とりわけ食事で発生する元素の十分な摂取を確保することが非常に重要です。ヨウ素の不十分な摂取は、甲状腺ホルモンの合成の変化と濃度の低下につながり、さまざまな臨床症状を引き起こす可能性があります。ヨウ素欠乏の最もよく知られている結果は、甲状腺腫、すなわち甲状腺の肥大です。

甲状腺ホルモンの合成に関しては、食事から取られたヨウ素は腸で吸収され、血漿から抽出され、ヨウ化物（I-）の形で濾胞細胞に濃縮され、能動輸送メカニズムを備えています：Na + symport / I-（NISは電気化学勾配に逆らって2つのナトリウムイオンと1つのヨウ素を共輸送します）甲状腺によって捕捉されたヨウ化物はコロイド内に貯蔵され、甲状腺ペルオキシダーゼ酵素（TPO）のおかげでI2で組織化されます。

チロシン

コロイドには、T3とT4を合成するための酵素と、甲状腺ホルモンの前駆体として作用するサイログロブリン（Tg）もあります。実際、サイロキシンとトリヨードチロニンはアミノ酸のチロシンに由来し、サイログロブリン（Tg）はそれらの化学構造の骨格を形成するために必要なチロシン残基を供給します。したがって、甲状腺ホルモンの合成のためのすべての成分はコロイドに保存されます。

チロペルオキシダーゼ

合成の段階は、チロシンのヨウ素化反応を触媒する酵素チロペルオキシダーゼ（TPO）の介入から始まります。ヨウ化物イオンの添加はモノヨードチロシン（MIT）を形成し、同じ分子への2番目のヨウ化物の添加はジヨードチロシンを構成します（ DIT）。 MITとDITは甲状腺ホルモンの前駆体にすぎません。実際、T4はDITの2つの分子間の縮合反応に由来し、T3はMITの1つの分子とDITの1つの分子の縮合から得られます。

このように形成された甲状腺ホルモンは、サイログロブリン支持体に結合し、放出前、形成後数ヶ月間コロイドに保存されます。

不思議なことに、実際、甲状腺は、放出前に細胞外領域にホルモンを蓄積する能力を持っている唯一の内分泌腺です。TSH結合が濾胞細胞で、サイログロブリン-甲状腺ホルモン複合体であるサイログロブリンのエンドサイトーシスを刺激すると、甲状腺ホルモンが細胞に放出され、したがって血流に放出される一方で、サポートは酵素によって分解されます。

甲状腺ホルモンの合成のフィードバック

シャッターストック

甲状腺ホルモンの合成と分泌は、非常に敏感なメカニズムによって厳密に調節されています。特に、これらは甲状腺ホルモン（またはTSH、甲状腺刺激ホルモン）の調節に応答して生成され、その放出は視床下部ホルモンTRHの放出によって刺激されます。

TSHは、脳の基部にある腺である下垂体前葉から分泌され、サイロキシンとトリヨードチロシンの血流への放出を促進することによって濾胞細胞（または甲状腺細胞）に作用します。

TSHは最初に濾胞細胞膜上の受容体に結合し、2番目のサイクリックAMPメッセンジャーを活性化し、ホルモン分泌に必要な多数の濾胞細胞タンパク質のリン酸化を引き起こします。

甲状腺ホルモンはわずかな変動しか受けません。甲状腺の主な逆調節メカニズムは負のフィードバックであるため、それらの血漿レベルは実質的に安定しています。言い換えれば、甲状腺ホルモンの血中濃度は、視床下部と下垂体の介入を制御して、TRHとTSHの作用を制限します（したがって、高レベルの甲状腺ホルモンは、TRHとTSHの放出を阻害します）。甲状腺ホルモンは安定したレベル内に保たれます。、生理学的として定義され、生物のさまざまな条件に適応します。

循環と輸送

食作用により、付属体T4およびT3を含むサイロキシンが濾胞細胞の内腔に再取り込みされ、小胞（リソソーム）と融合します。この内部で、T4とT3はリソソーム酵素によってサイログロブリンから解放され、その後血流に放出されます。
T4とT3は、血漿タンパク質（TBG（チロキシン結合グロブリン）、TTR（トランスサイレチン）、およびアルブミン）によって循環系に輸送されます。一方、FT4およびFT3と呼ばれる高さは自由のままであり、末梢組織に到達することができます。
循環する甲状腺ホルモンは主にT4によって表されます。分泌量が少ないにもかかわらず、実際、T3は細胞レベルで最も活性の高い形態を表しています。T4の脱ヨウ素化によって得られるため、「プレホルモン」を表しています。その結果、血漿T3のほとんどはT4から合成されます。
活性化反応、すなわちT4からT3への変換は、タイプ1（D1）、タイプ2（D2）、およびタイプ3（D3）のデヨーダーゼによるヨウ素原子の除去で発生します。
- D1は主に肝臓と腎臓で発現します。
- D2は主に骨格筋と心筋、中枢神経系、皮膚、下垂体、甲状腺で発現します。
- D3は主に胎盤、中枢神経系、胎児肝臓で発現します。
甲状腺ホルモンは、目的地に到達すると、原形質膜を通過して、標的細胞内に存在する受容体に結合することができます。実際、甲状腺ホルモンの特定の受容体は、核内にあり、そこで相互作用することができます。さまざまな遺伝子の発現を調節するDNA。

甲状腺ホルモンは、基本的な方法でエネルギー消費と内因性の熱産生に寄与し、基礎代謝を直接調節します。これは、安静時の体のエネルギー消費量で構成され、呼吸、血液循環、神経系活動などの基本的な生命機能の維持に必要な最小限のエネルギーが含まれます。甲状腺ホルモンが増加すると、「ほとんどの組織。直接的な結果は、熱の発生を伴う酸素消費量とエネルギー物質の使用速度の増加であり、これは熱発生効果として知られている現象です。

この効果の一部は、細胞のエネルギー植物であるミトコンドリアに対するホルモンT3とT4の直接作用によるものです。実際、甲状腺ホルモンは、ミトコンドリアのレベルで、酸化的リン酸化反応に関与するいくつかの酵素の活性を刺激します。呼吸鎖。、ATPを生成し、熱の形でエネルギーを放出します。

T3とT4は、体のほとんどの組織の代謝活性を高めます（注意すべき例外は、脳、脾臓、性腺です）。

2.炭水化物、脂質、タンパク質の代謝への影響

T3とT4は、エネルギーの使用だけでなく、エネルギー貯蔵の動員にも介入し、炭水化物、脂質、タンパク質の合成と分解に介入します。

糖代謝に関しては、これらは糖の腸管吸収を促進し、インスリンの作用を高めます。通常よりも低い濃度では、甲状腺ホルモンが肝臓と筋肉の糖新生を刺激します。これは、ブドウ糖をグリコーゲンに変換するプロセスです。、それらは高血糖効果を伴うグリコーゲン分解を支持します。

脂質代謝では、甲状腺ホルモンはその投与量に応じてさまざまな効果に関与しています。甲状腺機能亢進症の場合、脂質沈着物の枯渇と脂肪酸の利用可能性の増加とともに脂肪分解の増加が起こる可能性があります;逆に、甲状腺ホルモンの欠乏は反対の効果、すなわち脂質生成を合成で引き起こしますとりわけ、体重の増加につながる脂肪組織の。

最後に、甲状腺ホルモンはタンパク質合成を刺激します。しかし、過剰に存在する場合、タンパク質合成をブロックし、異化作用を増加させるという意味で、逆の効果を引き起こす可能性があります。つまり、タンパク質はアミノ酸に変換され、多くの場合、筋肉量を犠牲にします。

3.心血管系への影響

甲状腺ホルモンは心血管系に重要な影響を及ぼします：

それらは収縮性を支持し、心筋の興奮性に貢献します。
それらは心拍数を増加させます。
血管抵抗が減少し、末梢細動脈が拡張し、静脈還流に寄与します。

これはすべて、組織への必要な酸素供給を保証することを目的としています。この目標を達成するために、甲状腺ホルモンは肺換気の増加を決定することもできます。これは、効率的にするには、心拍出量の増加を必要とします。つまり、心臓が作られます。もっとポンピングする。これらの影響から、腎機能の増加も続きます。

4.中枢神経系への影響

甲状腺ホルモンは、正常な脳の発達を確保するだけでなく、神経構造の分化と成長に非常に重要な役割を果たすため、胎児および生後数週間の中枢神経系の発達に必要です。小児期のT3とT4の欠乏は、中枢神経系の不完全な発達と精神遅滞を特徴とする、クレチン病と呼ばれる不可逆的な脳損傷の形態につながる可能性があります。. 甲状腺ホルモンは、正しいシナプス形成（樹状突起と軸索の成長）と神経構造の髄鞘形成を確実にします。

5.生殖器系への影響

正常な甲状腺機能も生殖器系にとって重要です。実際、甲状腺ホルモンは睾丸と卵巣の発達と成熟に影響を及ぼし、男性の正しい精子形成と生殖活動、月経周期の規則性と女性の妊娠の維持を保証します。したがって、甲状腺の機能障害は、不妊症、性的問題、月経異常などの結果を引き起こす可能性があります。

6.その他の効果

甲状腺ホルモン：

それらは腸の運動性を高めます。
それらはビタミンB12と鉄の吸収を支持します。
それらはエリスロポエチンの合成を増加させます。
それらは腎血流と糸球体濾過を増加させます。
それらは皮膚と付属肢の栄養を調節します。
それらは成長ホルモンまたはGHを含む他のホルモンの内因性の生産を刺激します。

甲状腺ホルモンは、単一の作用部位に介入するのではなく、複数の協調した活動を調節し、生物全体の正常な生理学的機能を維持できることを確認できます。その他の特定の生物学的効果は、組織ごとに異なります。甲状腺ホルモンは成長ホルモンまたはGHの作用に不可欠であり、筋骨格系に敏感な効果をもたらし、骨のリモデリングを促進し、筋収縮能力を高めます。最後に、代謝に対する刺激の効果の多くは、カテコラミンによって増幅されます。、甲状腺ホルモンと相乗的に作用するアドレナリンやノラドラナリンなど。

カルシトニン

甲状腺ホルモンに加えて、甲状腺はカルシウム代謝の調節に関与するカルシトニンも生成します。ホルモンは、高カルシウム血症に反応して濾胞傍細胞またはC細胞によって合成および分泌され、血中カルシウム濃度の低下に寄与します。カルシトニンは破骨細胞の阻害によりカルシウムを低下させるため、骨へのカルシウムの沈着と腎臓によるカルシウム排泄の刺激を促進します。拮抗作用は副甲状腺ホルモン、副甲状腺によって分泌されるホルモンによって行われます。

これは、甲状腺の機能亢進、すなわち甲状腺ホルモンの過剰産生に関連する障害です。甲状腺ホルモンは代謝の制御に関与しているため、甲状腺機能亢進症は末梢組織の多くの代謝活動の増加を引き起こします。最も頻繁な症状は、実際には、体重減少、頻脈、神経質、震え、不眠症、筋力低下、発汗の増加、および熱に対する不耐性です。甲状腺腫の肥大や眼球の膨らみなど、患者さんに明らかな兆候が見られることもあります。甲状腺機能亢進症の原因はたくさんあります。甲状腺機能亢進症は、例えば、甲状腺結節の機能亢進またはグレーブス病の結果である可能性があります。これは、TSHホルモンのように作用する、すなわち甲状腺を刺激する自己抗体の産生を特徴とする自己免疫疾患で構成されます。

甲状腺機能低下症

しかし、甲状腺が生物の必要に応じた量の甲状腺ホルモンを産生しない場合の甲状腺機能低下症について話します。これは、「甲状腺機能不全と、甲状腺と視床下部のバランスの変化」の両方が原因である可能性があります。たとえば、TSHの不適切な分泌の場合のように、下垂体。これは、代謝過程の減少に加えて、疲労、反射の減速、食欲の低下、体重増加などの症状を決定します。甲状腺機能低下症の原因はさまざまです：ヨウ素欠乏症、自己免疫性甲状腺疾患、手術の結果、首への照射。

甲状腺腫

別の状態は甲状腺腫であり、これは一般的に、甲状腺の体積の増加を定義します。甲状腺量の増加は、甲状腺機能亢進症と甲状腺機能低下症の両方で発生する可能性があります。甲状腺機能をまったく変化させない甲状腺腫もあることを念頭に置いてください。いずれにせよ、最終的な結果は首にしこりが現れることです。他の近くの臓器を圧迫することさえあり、飲み込んだり呼吸したりするのを困難にします。