Chuyển hóa hormon tuyến giáp ( 954 ) ( 953 ) ( U N I T X I V )Tuyến giáp,nằm ngay dưới thanh quản và trước khí quản, là tuyến nội tiết lớn nhất, ở người trưởng thành nặng khoảng 15 t. Chuyển hóa hormon tuyến giáp ( 954 ) ( 953 ) ( U N I T X I V )Tuyến giáp,nằm ngay dưới thanh quản và trước khí quản, là tuyến nội tiết lớn nhất, ở người trưởng thành nặng khoảng 15 t.
Trang 1C HƯƠNG 7 7
Chuyển hóa hormon tuyến giáp
TỔNG HỢP VÀ BÀI TIẾT NHỮNG HORMON CHUYỂN HÓA TUYẾN GIÁP
Tuyến giáp,nằm ngay dưới thanh quản và trước khí quản,
là tuyến nội tiết lớn nhất, ở người trưởng thành nặng
khoảng 15 tới 20g Tuyến giáp tiết hai hormon chính,
thyroxine và triiodothyronine, thường gọi lần
lượt là T 4 và T 3 , Cả hai hormon này làm tăng
chuyển hóa chất của cơ thể Thiếu hụt hoàn toàn
hormon tuyến giáp thường làm cho chuyển hóa cơ sở
giảm 40-50% dưới mức bình thường, và bài tiết tuyến
giáp quá mức có thể tăng chuyển hóa cơ sở tới 60%-100%
trên mức bình thường Bài tiết tuyến giáp được kiểm soát
chủ yếu bởi thyroid- stimulating hormone (TSH) –
được tiết bởi tuyến yên
Tuyến giáp cũng tiết calcitonin, một hormon
liên quan đến chuyển hóa calci, được thảo
luận trong chương 80
Mục đích của chương này là để thảo luận về sự hình
thành và chế tiết của hormon tuyến giáp, chức năng
chuyển hóa và điều tiết của chúng
Khoảng 93% các hormon hoạt động chuyển hóa được
tiết từ tuyến giáp là thyroxine, và 7% là
triiodothyronine Tuy nhiên, hầu hết tất cả hormon
tuyến giáp được chuyển hóa cuối cùng thành
triiodothyronine ở trong mô, do vậy cả hai đều quan trọng
Các chức năng của hai hormon này giống nhau, nhưng
khác nhau về vận tốc hoạt động và mức độ hoạt động
Triiodothyronine mạnh khoảng bốn lần so với
thyroxine, nhưng nó tồn tại trong máu với lượng nhỏ
hơn nhiều và thời gian ngắn hớn nhiều so với
thyroxine
GIẢI PHẪU SINH LÝ CỦA
TUYẾN GIÁP
Như trong hình 77-1, tuyến giáp gồm số lượng
lớn nang kín ( đường kính khoảng 100-300 micromet )
Những nang này chứa đầy chất bài tiết gọi là
cất keo và được lót bằng lớp tế bào
hình khối và tiết hormon vào lòng nang, thành phần
chính của chất keo là lượng lớn glycoprotein
Thyroglobulin , trong đó chứa hormon tuyến giáp Một
khi tiết hormon vào trong nang, nó phải được hấp thu qua
tế bào biểu mô nang vào máu trước khi nó có thể hoạt động trong cơ thể Tuyến giáp có lưu lượng máu khoảng 5 lần trọng lượng của tuyến mỗi phút, cung cấp lượng máu lớn như bất kỳ khu vực nào của cơ thể, ngoại trừ vỏ thượng thận
Tuyến giáp cũng chứa tế bào C tiết calcitonin,
một hormon tham gia điều hòa nồng độ ion calci trong huyết tương, được thảo luận trong chương 80
VAI TRÒ CỦA IOD TRONG TỔNG HỢP THYROXIN
Để duy trì tổng hợp thyroxin cần thiêt cho cơ thể ,cẩn khoảng
50 mg/năm iod hấp thu vào dưới dạng idodua, hoặc khoảng 1 mg/tuần Để ngăn tình trạng thiếu iod, trong muối ăn thường
được trộn thêm một lượng iod với tỷ lệ NaI/NaCl là 1/100,000
Số phận của iod hấp thu: iod của thức ăn được hấp thu từ đường tiêu hóa đi vào máu tương tự như clorua Thông thường, hầu hết iodua nhanh chóng được đào thải qua thận, nhưng chỉ khoảng 1/5 từ tuần hoàn máu vào
tế bào tuyến giáp và được sử dụng để tổng hợp hormon tuyến giáp
BƠM IOD—THE SODIUM-IODIDE SYMPORTER (IODIDE TRAPPING-BẪY IOD)
Giai đoạn đầu hình thành hormon tuyến giáp ,hình 77-2, là vận chuyện iod từ máu vào các tế bào tuyến giáp và các nang giáp Màng đáy của tế bào tuyến giáp có khả năng đặc biệt để bơm iod tích cực vào trong tế bào Bơm này được thực hiện bởi hoạt động của sodium-iodide symporter, đồng vận chuyển 1 ion iod với 2
ion natri qua màng đáy bên vào trong tế bào Năng lượng để vận chuyển iod chống lại gradient nồng độ đến từ bơm Na+/K+ATPase (ATPase-adenosine triphosphatase )
1
U N
I
T X
I
Trang 2Unit XIV Endocrinology and Reproduction
Larynx
Tuyến giáp
Khí quản
Mao mạch
Tế bào Cl
Nó bơm natri ra khỏi tế bào,do đó tạo ra một nồng độ natri thấp trong tế bào và một gradient tạo điều kiện cho natri khuếch tán vào tế bào
Quá trình tập chung iod trong tế bào gọi là bẫy iod(iodide trapping) Trong một tuyến giáp bình
thường, bơm iod duy trì nồng độ trong tuyến gấp khoảng 30 lần nồng độ trong máu Khi tuyến giáp hoạt động đến mức cực đại, tỷ lệ nồng độ này có thể tăng cao 250, tỷ lệ bẫy iod của tuyến giáp chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, quan trọng nhất là nồng độ TSH;
TSH kích thích và việc cắt bỏ tuyến yên thực sự giảm đáng kể hoạt động bơm iod trong tế bào tuyến giáp
Iod được vận chuyển ra ngoài tế bào tuyến giáp qua màng đỉnh vào nang bởi phân tử vận chuyển clo-iod ngược chiều là pendrin Các tế bào biểu mô tuyến giáp
cũng tiết vào lòng ống thyroglobulin là kết quả của acid amin tyrosin kết hợp với iod Như được thảo luận
ở phần tiếp
THYROGLOBULIN AND
biểu mô hình khối
hồng cầu
Figure 77-1 giải phẫu và hình ảnh vi thể của tuyến giáp, bài tiết
hormon tuyến giáp vào lòng nang
ĐẶC ĐIỂM HÓA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP THYROXINE VÀ TRIIODOTHYRONINE
Hình thành và chế tiết của Thyroglobulin bởi tế bào tuyến giáp. Các tế bào tuyến giáp là các tế bào tiết protein điển hình, hình 77-2 Mạng lưới nội chất và tế bào Golgi tổng hợp và chế tiết vào các nang một lượng lớn phân tử thyroglobulin, trọng lượng phân tử khoảng 335,000 Mỗi phân tử thyroglobulin chứa khoảng 70 acid amin tyrosin, và chúng là chất kết hợp với iod để tạo thành hormon giáp Như vậy, các hormon tuyến giáp nằm trong phân tử thyroglobulin Đó là các hormone thyroxine và triiodothyronine hình thành từ các axit amin tyrosine
K +
NIS
I –
Na +
Na +
Thyroglobulin
Cl –
I2
H2O2 Peroxidase
+
TGIodinationand
RT Secretion
MIT, DIT T
MIT DIT
Figure 77-2 Cơ chế tế bào tuyến giáp vận chuyển iod, hình thành thyroxine và triiodothyronine, và cả hai hormon này được tiết vào máu DIT, diiodotyrosine; ER,
3 3 RT (endoplasmic reticulum) lưới nội chất; I−, iodide
Colloid droplet
evrerse triiodothyronine; T 3 , triiodo- thyronine
; T , thyroxine; T , thyroglobulin
Deiodination
T
Trang 3phần còn lại của phân tử thyroglobulin trong khi tổng hợp
hormon tuyến giáp và hormon này lưu giữ trong các nang
keo.
Peroxidase
I2 + HO CH2 CHNH2 COOH
Tyrosine
Oxi hóa của ion iodua Bước quan trọng đầu tiên trong sản
xuất hormon tuyến giáp là chuyển ion iodua sang dạng oxy hóa
của iod nguyên tử ( oxidized form of iodine), đó là iod mới
sinh (I0) hoặc I −,những dạng này có khả năng gắn trực tiếp
với tyrosin Phản ứng oxy hóa của ion iodua được thúc đẩy nhờ
HO CH2 CHNH2 COOH +
enzym peroxidase và nó phối hợp với hydrogen
peroxide, nó cung cấp một lượng lớn để có thể oxy hóa HO CH2 CHNH2 COOH
iod Enzym peroxidase được phân bố ở phần chóp của
màng tế bào hoặc trong tế bào chất , do vậy cung cấp
iod oxy hóa ở điểm chính xác trong tế bào nơi các phân
tử thyroglobulin sinh ra từ
Diiodotyrosine
Monoiodotyrosine + Diiodotyrosine
trữ trong chất keo tuyến giáp Khi hệ thống
peroxi-das
e bị
ức chế hoặ
c thiế
u per osi das
e bẩ
m sin
h, thì
tỷ
lệ tạo hor mo
n giá
p bằn
g khô ng
U N
I
T X
I Monoiodotyrosine
Trang 4Chapter 77 Thyroid Metabolic Hormones
Thyroxine (T 4 )
COOH
Monoiodotyrosine + Diiodotyrosine
Tyrosine được ion hóa và hình thành hormon giáp HO O
—“Organification” của Thyroglobulin Gắn kết của
iodine với phân tử thyroglobulin gọi là
CH2 CHNH2 COOH
organification của thyroglobulin Iod oxy hóa
( ở dạng phân tử) sẽ gắn trực tiếp với tyrosin với tốc độ
chậm Tuy nhiên trong tế bào tuyến giáp, iod oxy hóa
được gắn với enzym peroxidase (hình 77-2) làm cho
quá trình này xảy ra trong vài giây hoặc vài phút Do
đó, hầu như thyroglobulin được bài tiết nhanh từ bộ
máy Golgi hoặc nó được tiết qua phần chóp của màng
vào nang, khoảng 1/6 tyrosine trong phân tử
thyroglobulin gắn kết với iod
Hình 77-3 biểu diễn giai đoạn tiếp theo của tyrosine được iod hóa và cuối cùng hình thành 2 hormonquan trọng,
thyroxine và triiodothyronine Đầu tiên tyrosine kết hợp với
iod hình thành monoiodotyrosine và sau đó là
diiodotyrosine Trong vài phút đến vài giờ, có khi vài
ngày tiếp theo, càng ngày càng nhiều các iodotyrosine còn
lại kết đôi với nhau
Sản phẩm của phản ứng kết cặp chính là thyroxine (T4), nó được hình thành từ hai phân tử diiodotyrosine kết
hợp với nhau; thyroxine vẫn là một phần của phân tử
thyroglobulin Hoặc một phân tử monoiodotyrosine kết cặp
diiodotyrosine khác để tạo thành triiodothyronine (T3),nó
đại diện cho khoảng 1/15 hormon cuối cùng Lượng nhỏ
reverse T3 (RT3) hình thành do kết hợp của
diiodotyrosine với monoiodotyrosine, nhưng RT3 không biểu
hiện chức năng quan trọng ở người
Dự trữ Thyroglobulin Tuyến giáp khác với tuyến
nội tiết khác, nó có khả năng chứa một lượng lớn
hormon Sau khi tổng hợp hormon tuyến giáp , mỗi phân
tử thyroglobulin
Diiodotyrosine + Diiodotyrosine
HO O CH2 CHNH2 COOH
Hình 77-3 Hóa học hình thành thyroxine và triiodothyronine.
chứa tới 30 phân tử thyrosine và một ít triiodothyronine Trong quá trình này, các hormon tuyến giáp được chứa trong các nang có khả nang duy trì tình trạng hormon bình thường từ 2-3 tháng Do đó, khi dừng tổng hợp hormon tuyến giáp, ta vẫn chưa quan sát được các triệu chứng trong vài tháng.
GIẢI PHÓNG THYROXINE VÀ TRIIODOTHYRONINE TỪ TUYẾN GIÁP
Hầu hết thyroglobulin không được bài tiết vào tuần hoàn máu; thay vào đó là thyroxine và triiodothyronine tách ra từ phân tử thyroglobulin , và các hormon tự do được bài tiết sau đó Quá trình này xảy ra như sau: phần màng đỉnh tế bào tuyến giáp đưa
ra chân giả bọc lấy dịch keo trong túi tuyến hình thành
bọng kiểu ẩm bào ( pinocytic vesicles) nó đi vào
đỉnh tế bào tuyến giáp Sau đó lysosomes trong tế
bào chất ngay lập tức hợp với các bọng này hình thành bọng tiêu hóa (digestive vesicles) chứa enzym tiêu hóa từ lysosome trộn với
chất Các proteases trong số các enzuym làm biến
đổi phân tử
3,5,3'-Triiodothyronine (T 3 )
3,3',5'-Triiodothyronine (RT 3 )
Trang 5Thyroxine injected
Unit XIV Endocrinology and Reproduction
CHỨC NĂNG SINH LÝ CỦA HORMON TUYẾN GIÁP
thyroglobulin và giải phóng thyroxine và
triiodothyronine dưới dạng tự do, sau đó nó khuếch tán
qua màng đáy tế bào vào các mao mạch xung quanh Do
đó, hormon tuyến giáp được bài tiết vào máu
Một số thyroglobulin trong chất keo vào tế bào
tuyến giáp bởi endocytosis sau gắn với megalin,
một protein ở trên màng phía lòng của tuyến Phức hợp
megalin-thyroglobulin được vận chuyển qua tế bào bởi
transcytosis tới màng đáy bên , nơi đó một phần
của megalin vẫn còn gắn với thyroglobulin
+10
+5
Days
và được bài tiết vào mao mạch
Khoảng 3/4 tyrosine được iod hóa (iodinated tyrosine)
trong thyroglobulin không bao giờ biến đổi thành hormon
tuyến giáp nhưng vẫn còn monoiodotyrosine và
diiodotyrosine Trong quá trình biến đổi phân tử thyroglobulin
để giải phóng thyroxine và triiodothyronine, các tyrosine
được iod hóa này cũng được giải thoát từ phân tử
thyroglobulin Tuy nhiên chúng không được bài tiết vào máu.
Thay vào đó, chúng được phân tách bởi enzym deiodinase
giải phóng iod, gần như tất cả iod này có thể
được tái sử dụng trong tuyến giáp hình thành
hormon Trong trường hợp thiếu enzym deiodinae bẩm
sinh, nhiều người rơi vào tình trạng thiếu hụt iod do không
xảy ra chu trình tạo hormon này.
Mức bài tiết hàng ngày của Thyroxine và
Triiodo- thyronine Khoảng 93% hormon tuyến
giáp được bài tiết từ tuyến giáp thường là thyroxine và
chỉ 7% là triiodothyronine Tuy nhiên trong vài ngày
sau đó, khoảng một nửa thyrosine dần chuyển sang
dạng không kết hợp với iod (deiodinated) để tạo thành
triiodothyronine Do đó, hormon cuối cùng được giải
phóng và sử dụng trong mô chủ yếu là triiodothyronine
—tổng cộng khoảng 35 micrograms triiodothyronine
mỗi ngày
VẬN CHUYỂN THYROXINE VÀ
TRIIODOTHYRONINE TỚI CÁC
MÔ
Thyroxine Và Triiodothyronine được gắn với Protein
huyết tương Khi vào máu, hơn 99% thyroxine và
triiodothyronine ngay lập tức kết hợp với một vài protein
huyết tương, tất cả chúng được tổng hợp từ gan Chúng
kết hợp chủ yếu với globulin gắn thyroxine và ít hơn
nhiều với tiền albumin và albumin gắn với
thyrosine.
Thyroxine và Triiodothyronine được tiết dần
vào mô tế bào Do ái lực cao của protein huyết
tươngvới hormon tuyến giáp, thyrosie được giải phóng
vào tế vào chậm Một nửa thyrosine trong máu là được
giải phóng vào các mô tế bào khoảng 6 ngày, trong khi
đó một nửa triiodothyronine—do ái lực thấp hơn—
được giải phóng vào tế bào khoảng 1 ngày
Khi vào các tế bào mô, cả thyroxine và
triiodothyronine lại gắn với các protein trong tế bào,
gắn kết với thyrosine mạnh hơn so với
Hình77-4 ảnh hưởng kéo dài của chuyển hóa cơ sở do tiêm một lượng lớn thyroxine.
triiodothyronine Do vậy, nhưng trong thời gian này trong các tế bào đích lại được dự trữ lần nữa và dùng
từ từ trong vài ngày hoặc vài tuần
Hormones tuyến giáp có khởi phát chậm
và hoạt động kéo dài Sau khi tiêm một lượng lớn thyrosine vào cơ thể người, cơ bản nó không ảnh hưởng đến mức độ chuyển hóa, có thể phân biệt trong 2-3 ngày, chúng tỏ có một giai đoạn tiềm tàng trước khi thyrosine bắt đầu tác dụng Một khi khi ảnh hưởng bắt đầu, nó tăng dần và đạt tối đa trong vòng 10-12 ngày, biểu hiện hình
77-4 Sau đó giảm một nửa khoảng 15 ngày Một số ảnh
hưởng kéo dài 6 tuần tới 12 tháng
Tác dụng của triiodothyronine xảy ra nhanh gấp khoảng 4 lần so với thyrosine, với chu kỳ tiềm tàng ngắn 6 -12 giờ và hoạt động tế bào cực đại trong khoảng 2-3 ngày
Hầu hết chu kỳ tiềm tàng và phát huy tác dụng của hormon có thể do gắn với protein cả trong huyết tương và trong tế bào mô,và bởi bài tiết chậm sau đó Tuy nhiên, chúng ta sẽ thấy trong phần thảo luận tiếp theo , chu kỳ tiềm tàng cũng là hết quả từ phương pháp mà các hormon thực hiện chứng năng chủa chúng trong tế bào
THYROID HORMONES INCREASE TRANSCRIPTION OF LARGE NUMBERS OF GENES
Tác dụng chung của hormon tuyến giáp là khởi động phiên mã của lượng lớn gen ( hình 77-5) Do đó, trong hầu hết các tế bào cơ thể, lượng lớn các enzym protein, protein cấu trúc, protein vận chuyển và chất khác được tổng hợp kết quả đều làm tăng hoạt động chức năng trong cơ thể
Hầu hết Thyroxine được bài tiết Thyroid được biến đổi thành Triiodothyronine, TRước khi quyết định các gen tăng phiên mã, một iod
Basal metabolic rate
Trang 6Tổng hợp các protein mới
Chapter 77 Tổng hợp hormon tuyến giáp
Iodinase
Retinoid X receptor
Thyroid hormone receptor
Nuclear membrane
Gene
Thyroid hormone response element
Nucleus
Gene transcription mRNA
↑ Lipolysis
↑ BMR
Figure 77-5 Hoạt động của hormon tuyến giáp ở tế bào đích Thyroxine (T 4 ) và triiodothyronine (T 3 ) vào màng tế bào bởi quá trình vận
nên protein, do vậy sản xuất hormon giáp yêu cầu của tế bào Hoạt động hormon giáp trong tế bào của những hệ khác nhau được biểu hiện.
BMR, basal metabolic rate- mức chuyển hóa cơ bản; CNS, central nervous system- hệ thần kinh trung ương; mRNA, messenger ribonucleic
được tách ra từ thyroxine hình thành triiodothyronine
Các recepter hormon tuyến giáp trong tế bào có ái lực
cao với triiodothyronine Vì vậy, hơn 90% các phân tử
hormon tuyến giáp gắn với các recepter là
triiodothyronine
Hormon tuyến giáp hoạt hóa reecepter trong
nhân Các recepter hormon tuyến giáp gắn với sợi DNA
hoặc nằm gần chúng Receptor hormon tuyến giáp
thường tạo thành một heterodimer với retinoid X
receptor (RXR) ở yếu tố phản ứng hormon
tuyến giáp trên DNA( thyroid hormone response
elements) Sau khi gắn với hormon giáp , recepter trở nên
hoạt động
và bắt đầu quá trình phiên mã Tạo ra một lượng lớn mRNA trong vài phút đến vài giờ bởi t- RNA trên ribosome trong tế bào chất để hình thành hàng trăm protein mới trong tế bào Tuy nhiên không phải tất cả protein đều tăng cùng tỷ lệ như nhau, một số chỉ tăng nhẹ, số khác tăng ít nhất 6 lần Người ta tin rằng hầu hết hoạt động của hormon tuyến giáp do các enzym tiếp theo và chức năng của protein mới
giáp cũng có tác dụng ngoài nhân tế bào, Hormon tuyến chúng tác dụng độc lập với phiên mã gen Ví dụ, một số ảnh hưởng của hormon tuyến giáp xảy ra trong vài phút
Nhiều hệ
U N
I
T X
I
Trang 7Unit XIV Endocrinology and Reproduction
quá nhanh để giải thích thay đổi trong tổng hợp
protein và không ảnh hưởng bởi chất ức chế phiên mã
và dịch mã Những hoạt động đã được mô tả trong một
số mô, gồm tim và tuyến yên, cũng như mô mỡ Vị trí
hoạt động ngoài nhân tuyến giáp hoạt động ở màng tế
bào, tế bào chất, và có thể ở một số bào quan như ty
thể Hoạt động ngoài nhân của hormon tuyến giáp bao
gồm điều chỉnh của kênh ion và oxy hóa phosphorylvà
xuất hiện liên quan tới hoạt động vận chuyển thứ phát
trong tế bào như là cyclic adenosine monophosphate
(cAMP) hoặc dòng thác tín hiệu protein kinase
HORMON TUYẾN GIÁP LÀM
TĂNG HOẠT ĐỘNG CHUYỂN HÓA
TẾ BÀO
Hormon tuyến giáp tăng hoạt độngchuyển hóa ở hầu hết
tất cả các mô trong cơ thể Mức chuyển hóa cơ sở có thể
tăng từ 60-100% trên mức bình thường nếu hormon
tuyến giáp được bài tiết nhiều Mức sử dụng thức ăn hàng
ngày để cung cấp năng lượng được tăng đáng kể Mặc dù
tổng hợp hormon tăng, nhưng mức thoái hóa protein
cũng tăng lên Tốc độ phát triển của người trẻ được tăng
nhanh Các hoạt động tinh thần dễ hưng phấn, và hoạt
động của hầu hết các tuyến nội tiết khác cũng được tăng
cường
Hormon tuyến giáp tăng số lượng và hoạt động của
các ty thể (Mitochondria) Khi thyroxine hoặc
triiodothyronine được đưa vào động vật, ty thể trong hầu
hết các tế bào của cơ thể động vật tăng kích thước và sô
lượng Hơn nữa, tổng diện tích bề mặt ty thể hầu như
tăng gần tương ứng với mức chuyển hóa của toàn bộ cơ
thể động vật vì vậy, một trong số hoạt động của thyrosine
có thể chỉ đơn giản tăng số lượng và hoạt động ty thể,do
đó làm tăng tốc độ hình thành ATP để cung cấp năng
lượng cho tế bào Tuy nhiên, tăng số lượng và hoạt động
của ty thể có thể do tăng hoạt động của tế bào
Hormon tuyến giáp tăng vận chuyển ion qua màng
tế bào Một trong những enzym tăng hoạt động có liên
quan hormon tuyến giáp là Na-K-ATPase làm tăng hoạt
động vận chuyển Natri và Kali qua màng tế bào của một số
mô Do quá trình này sử dụng năng lượng và sinh nhiệt
trong cơ thể, có thể được coi là một trong các cơ chế qua
đó hormon tuyến giáp làm tăng trao đổi chất của cơ thể
Trong thực tế, hormon tuyến giáp cũng làm cho màng của
hầu hết tế bào rò rỉ ion natri , hơn nữa là tăng hoạt động
của bơm natri và tăng sinh nhiệt
ẢNH HƯỞNG CỦA HORMON TUYẾN GIÁP LẾN SỰ PHÁT TRIỂN
Hormon tuyến giáp có cả tác động chung và riêng lên
sự phát triển Cho ví dụ, từ lâu hormon tuyến giáp được biết là quan trong cho thay đổi hình dạng của nòng nọc thành ếch
Ở loài người, ảnh hưởng của hormon này lên sự phát triển là rõ nhất khi phát triển ở trẻ nhỏ Ở những trẻ nhược năng tuyến giáp, phát triển cơ thể sẽ chậm lại Ở những trẻ ưu năng tuyến giáp, thường xảy ra phát triển xương quá mức, làm cho trẻ có chiều cao hơn so với tuổi Tuy nhiên, cả xương cũng trưởng thành nhanh hơn và cốt hóa sớm hơn, do vậy thời kỳ trưởng thành của trẻ ngắn lại và nó có chiều cao của người trưởng thành sớm hơn
Ảnh hưởng quan trọng của hormon tuyến giáp là thúc đẩy trưởng thành và phát triển của não trong thời kỳ bào thai và những năm đầu sau sinh Nếu lượng hormon tuyến giáp không được bài tiết đủ trong thời kỳ bào thai thì sự phát triển và trưởng thành của não trước
và sau sinh sẽ chậm lại, não sẽ nhỏ hơn bình thường Nếu không được điều trị bằng liệu phá hormon thích hợp sẽ có thể phải sống trong tình trạng thiểu năng trí tuệ suốt cuộc đời Tình trạng này sẽ được thảo luận vào chương sau
ẢNH HƯỞNG CỦA HORMON TUYẾN GIÁP LÊN CÁC CƠ CHẾ ĐẶC BIỆT Tác dụng lên chuyển hóa carbohydrate Hormon
tuyến giáp kích thích tất cả các yếu tố liên quan chuyển hóa carbohydrate, bao gồm tăng khả năng thu nhận glucose tế bào, tăng phân giải glycogen, tăng tạo đường mới, tăng hấp thu vào ống tiêu hóa, và tăng bài tiết insulin nó là kết quả ảnh hưởng thứ phát trong chuyển hóa carbohydrate Tất cả những ảnh hưởng này có thể giải thích dựa trên khả năng làm tăng cường chuyển các enzym hormon tuyến giáp.
Tác dụng lên chuyển hóa chất béo. Tất cả các chuyển hóa trong chất béo đều chịu ảnh hưởng của hormon tuyến giáp Đặc biệt, chất béo được huy động nhanh chóng từ các mô mỡ, làm giảm chất béo dự trữ trong cơ thể tới mức lớn hơn bất kỳ mô khác Huy động lipid từ mô mỡ cũng tăng acid béo tự do trong huyết tương và cũng tăng cường oxy hóa acid béo trong tế bào
Tác dụng lên mỡ trong máu và trong gan.
Tăng hormon tuyến giáp làm giảm nồng độ cholesterol, phospholipids, và triglycerides trong huyết
tương, mặc dù nó làm tăng acid béo tự do Ngược
lại giảm tiết tuyến giáp nhiều làm tăng nồng
độ cholesterol, phosholipid và triglycerid trong
huyết tương và lắng động quá
Trang 8B t Cường giáp
Nhược giáp
Chapter 77 Thyroid Metabolic Hormones
mức chất béo trong gan Tăng nồng độ cholesterol máu kéo dài do nhược năng tuyến giáp thường liên quan với
xơ vữa động mạch nặng, được thảo luận ở chương 69
Một trong những cơ chế mà hormon tuyến giáp làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết tương là tăng bài tiết cholesterol qua đường mật và kết quả mất theo phân Một cơ chế có thể tăng tiết cholesterol là hormon giáp là tăng số lượng recepter gắn đặc hiệu với protein
tỷ trọng thấp trên tế bào gan, làm loại bỏ nhanh chóng cholesterol vào trong lipoprotein
Tăng nhu cầu vitamin. Do hormon tuyến giáp làm tăng rất nhiều enzym của cơ thể và các vitamin là cần thiết cho các enzym hoặc coenzym, nên hormon tuyến giáp làm tăng nhu cầu các vitamin Vì vậy, sự thiếu hụt tương đối vitamin có thể xảy ra khi quá nhiều hormon tuyến giáp được bài tiết, trừ khi tại cùng 1 thời gian, số lượng vitamin mà cần tăng lên là sẵn có để dùng
Tăng mức độ chuyển hóa cơ sở Bởi vì hormon tuyến giáp làm tăng chuyển hóa của hầu hết các tế bào của cơ thể nên quá nhiều hormon có thể tăng mức độ chuyển hóa cơ sở từ 60-100 % trên mức bình thường.Ngược lại, khi hormon không được sản xuất, mức chuyển hóa cơ sở giảm xuống bằng một nửa bình thường Hình minh họa 77-6 Cho thấy mối tương quan giữa dự trữ hormon tuyến giáp hằng ngày và mức
độ chuyển hóa cơ sở Lượng vô cùng hormon tuyến giáp cần phải có để gây ra mức chuyển hóa cơ sở cao
Giảm trọng lượng cơ thể Tăng một lượng lớn hormon tuyến giáp hầu hết luôn giảm trọng lượng cơ thể,
+30 +20 +10 0 –10 –20 –30
và giảm một lượng lớn hormon giáp hầu hết luôn làm giảm trọng lượng cơ thể, tuy nhiên, tác dụng này không luôn luôn xảy ra bởi hormon giáp cũng làm tăng sự ngon miệng, có thể cân bằng với mức độ chuyển hóa
Tăng dòng máu và lưu lượng tim. Tăng chuyển hóa ở mô làm cho mức sử dụng oxy nhiều hơn bình thường và giải phóng các sản phẩm chuyển hóa cuối cùng
từ mô nhiều hơn bình thường Tác dụng này gây ra giãn mạch ở hầu hết các mô của cơ thể, vì vậy làm tăng tuần hoàn máu Tỉ lệ dòng máu ở da đặc biệt tăng bởi tăng nhu cầu thải nhiệt từ cơ thể Kết quả là khi lượng máu tăng thì lưu lượng tim cũng tăng, có khi tăng lên 60% hoặc hơn so với bình thường khi có quá nhiều hormon tuyến giáp và giảm xuống chỉ còn 50% bình thường trong nhược giáp nặng
Tăng nhịp tim Hormon tuyến giáp có tác dụng tăng nhịp tim rõ hơn là tăng lưu lượng tim Bởi vậy, hormon giáp dường như tác dụng trực tiếp lên tính dễ
bị kích thích của tim, tăng nhịp tim Tác dụng này đăc biệt quan trọng bởi nhịp tim là 1 dấu hiệu quan trọng
mà các nhà lâm sàng hay dùng để đánh giá sự bài tiết hormon giáp là quá mức hay giảm đi
Tăng sức co bóp của tim Sự hoạt động các enzym tăng lên gây ra bởi tăng sản xuất hormon giáp dường như làm tăng sức co bóp của tim khi chỉ một lượng thừa nhẹ hormon giáp được bài tiết Tác dụng này tương tự như tăng sức co bóp của tim khi sốt nhẹ
và khi tập luyện Tuy nhiên khi hormon giáp tăng lên
rõ rệt, sức co bóp cơ tim giảm đi bởi tăng thoái hóa protein dài ngày Thực vậy, một vài bệnh nhân nhiễm độc giáp nặng chết vì suy tim mất bù và tăng sức tải của tim bởi tăng cung lượng tim
Huyết áp bình thường Huyết áp trung bình thường vẫn bình thường sau tiêm hormon tuyến giáp
Bởi tăng lưu lượng máu qua mô giữa các nhịp tim, áp lực mạch thường tăng lên,với áp lực tâm thu tăng lên 10-15 mmHg trong cường giáp và áp lực tâm trương giảm tương ứng
Tăng hô hấp Tăng mức chuyển hóa, tăng sử dụng oxy và hình thành carbon dioxide, những tác dụng này kích thích mọi cơ chế mà làm tăng tần số và cường độ hô hấp 0
100
Bài tiết hormon tuyến giáp(mg/ngày)
Hình vẽ 77-6 Mối tương quan tương đối giữa tỉ lệ hormon
tuyến giáp (T3 và T4) với phần trăm thay đổi mức độ chuyển hóa cơ sở, so
với bình thường
Tăng nhu động đường tiêu hóa Tăng sự ngon miệng và thức ăn hormon giáp vừa tăng tiết dịch tiêu hóa, vừa làm tăng nhu động đường tiêu hóa Vì vậy cường giáp thường dẫn đến tiêu chảy, trong khi thiếu hụt hormon giáp có thể gây táo bón
Thay đổi mức chuyển Hóa cơ sở
U N
I
T X
I
Trang 9SỰ ĐIỀU CHỈNH TIẾT HORMON GIÁP
Tác dụng lên hệ thần kinh trung ương Nhìn chung
hormon tuyến giáp tăng nhanh trong quá trình hoạt động của
não, mặc dù quá trình này có thể bị phân tách ra ;
ngược lại, thiếu hụt hormon tuyến giáp làm giảm
nhanh hoạt động của não Một người ưu năng tuyến
giáp sẽ rất dễ kích thích và có khuynh hướng rối loạn
thần kinh chức năng, như là lo lắng quá mức, hoang
tưởng
Ảnh hưởng lên chức năng cơ Tăng nhẹ
hormon tuyến giáp thường làm cơ tăng phản ứng, nhưng
khi lượng hormon được bài tiết quá nhiều, cơ trở nên yếu
vì tăng thoái hóa protein của cơ Mặt khác nếu thiếu
hormon giáp cơ trở nên chậm chạp nhất là giãn ra chậm
sau khi co
Run cơ Một trong những dấu hiệu đặc trưng của
ưu năng tuyến giáp là run cơ, Triệu chứng này không
phải là run cơ biên độ lớn như trong bệnh Parkinson
hoặc khi một người rùng mình bởi nó xảy ra nhanh với
tần số 10-15 lần /giây Run cơ có thể được quan sát dễ
dàng bằng cách đặt một tờ giấy lên các ngón tay duỗi
thẳng và chú ý mức độ rung của tờ giấy Kiểu run cơ
này được cho rằng là do tăng hoạt hóa các synap thần
kinh ở vùng tủy sống điều hòa trương lực cơ Run là
một dấu hiêu quan trọng để đánh giá mức độ tác dụng
của hormon tuyến giáp đối với hệ thần kinh trung
ương
Ảnh hưởng đến giấc ngủ Bởi tác dụng của
hormon giáp lên hệ thống cơ và hệ thần kinh trung ương,
một người cường giáp thường có cảm giác mệt mỏi liên tục,
nhưng bởi tác dụng dễ kích thích của hormon giáp lên synap
nên gây khó ngủ Ngược lại, trạng thái ngủ gà là đặc trưng
của nhược giáp, có khi ngủ 12 -14 tiếng/1 ngày
Tác dụng lên các tuyến nội tiết khác Tăng
hormon giáp làm tăng mức độ bài tiết của một vài tuyến
nội tiết khác, mà còn tăng nhu cầu hormon của mô.Ví dụ,
tăng tiết thyroxine tăng mức độ chuyển hóa glucose ở
hầu hết mọi nơi trong cơ thể và vì thế gây ra tăng bài tiết
insulin tương ứng bởi tụy Cũng thế, hormon giáp làm
tăng nhiều hoạt động chuyển hóa liên quan đến hình thành
xương và hệ quả là tăng hormon cận giáp Hormon tuyến
giáp cũng tăng glucocorticoids tuyến thượng thận bị bất
hoạt bởi gan
Mức độ tăng tiết không hoạt động dẫn đến feedback tăng sản xuất hormon adreno-corticotropic bởi thùy trước tuyến yên và vì vậy, tăng bài tiết glucocorticoid bởi tuyến thượng thận
Tác dụng của hormon giáp lên chức năng sinh dục Để chức năng sinh dục bình thường, bài tiết của tuyến giáp cần trong khoảng bình thường Ở nam giới, thiếu hormon giáp có thể mất dục tính, bài tiết quá nhiều hormon thỉnh thoảng gây ra bất lực
Ở phụ nữ, thiếu hormon giáp thường gây ra băng kinh,
đa kinh, tương ứng là chảy máu kinh quá nhiều và chảy máu kinh thường xuyên Tuy nhiên,kỳ lạ là có những phụ
nữ khác thiếu hormon giáp có thể kinh nguyệt không đều
và đôi khi thậm chí là vô kinh
Suy giáp ở phụ nữ, cũng như ở nam giới, có thể dẫn đến giảm mạnh ham muốn tình dục ở phụ nữ cường giáp, kinh thưa (giảm đáng kể chảy máu) là thường gặp
và đôi khi xảy ra vô kinh
Hoạt động của hormon giáp lên các tuyến sinh dục không thể xác định được chức năng rõ ràng nhưng có
lẽ là kết quả của một sự kết hợp tác dụng chuyển hóa trực tiếp lên tuyến sinh dục, cũng như tác dụng feedback kích thích hoặc ức chế thông qua hormon thùy trước tuyến yên mà kiểm soát chức năng sinh dục
Để duy trì hoạt động chuyển hóa bình thường của cơ thể, chính xác hormon giáp cần phải được bài tiết liên tục, để đạt được mức độ bài tiết lý tưởng, cơ chế feedback cụ thể tác dụng thông qua tuyến dưới đồi và thùy trước tuyến yên để kiểm soát tốc độ bài tiết của tuyến giáp Những cơ chế này được mô tả ở phần sau
TSH ( TỪ THÙY TRƯỚC TUYẾN YÊN) LÀM TĂNG BÀI TIẾT HORMON GIÁP
TSH còn gọi là thyrotropin, là một hormon thùy trước tuyến yên, nó là một glycoprotein có trọng lượng phân
tử khoảng 28000 Hormon này, cũng được bàn đến ở chương 75, làm tăng bài tiết T3 và T4 của tuyến giáp
Nó có tác dụng rõ ràng lên tuyến giáp như sau:
1 Tăng phân giải protein của thyroglobulin được dự trữ trong nang, giải phóng hormon giáp vào máu và làm giảm chất keo trong lòng nang
2 Tăng hoạt động của các bơm iod, làm tăng mức độbắt iod trong tế bào tuyến, có khi tăng tỉ lệ giữa nồng độ iod nội bào và ngoại bào trong tuyến gấp 8
lần bình thường
Trang 103 Tăng kết hợp iod với tyrosine để hình thành
hormon giáp
4 Tăng kích thước và tăng hoạt động bài tiết của
các tế bào giáp
5 Tăng số lượng các tế bào giáp cùng với thay đổi
tế bào từ dạng khối thành dạng trụ và các tế bào biểu
mô tuyến giáp vào nang
Tóm lại, TSH tăng tất cả các hoạt động bài tiết của
tế bào tuyến giáp
Tác dụng sớm quan trọng nhất sau khi tiêm TSH là
bắt đầu phân giải protein của thyroglobulin, gây ra tăng
T3 và T4 trong máu trong vòng 30 phút Các tác dụng
khác cần đến hàng giờ thậm chí hàng ngày hàng tuần
để đạt được đầy đủ
Tác dụng kích thích của TSH thông qua trung gian
AMP vòng
Hầu hết các tác dụng khác nhau của TSH lên tế bào
giáp là kết quả hoạt động của “chất truyền tin thứ 2” - hệ
thống cAMP của tế bào
Đầu tiên là sự kết hợp TSH với receptor đặc hiệu trên
bề mặt màng tế bào tuyến giáp Sự kết hợp này hoạt hóa
adenylyl cyclase ở màng tế bào Cuối cùng cAMP hoạt
động như một chất truyền tin thứ 2 hoạt hóa protein
kinase, gây ra sự phosphoryl hóa phức tạp cho toàn tế
bào Kết quả là ngay lập tức tăng cả bài tiết hormon giáp
và cả phát triển kéo dài của chính mô tuyến giáp
Cơ chế này kiểm soát hoạt động của tế vào giáp tương
tự như chức năng “chất truyên tin thứ 2” của cAMP đối
với các mô đích khác của cơ thể, được bàn đến ở chương
75
SỰ BÀI TIẾT TSH CỦA THÙY TRƯỚC
TUYẾN YÊN ĐƯỢC ĐIỀU HÒA BỞI TRH
TỪ VÙNG DƯỚI ĐỒI
Sự bài tiết TSH của thùy trước tuyến yên được kiểm soát
bởi hormon vùng dưới đồi, thyrotropin – releasing
hormone (TRH), được bài tiết từ tận cùng thần kinh ở
vùng lồi giữa vùng dưới đồi Từ lồi giữa, TRH được vận
chuyển đến thùy trước tuyến yên thông qua hệ mạch cửa
dưới đồi-yên, được giải thích ở chương 75
TRH là một peptid có 3 aa –
pyroglutamyl-histidyl-proline TRH kích thích tế bào thùy trước tuyến yên tăng
sản xuất TSH Khi hệ thống mạch cửa từ vùng dưới đồi
đến thùy trước tuyến bị chặn, mức độ bài tiết TSH của
thùy trước tuyến yên giảm mạnh nhưng không về 0
Cơ chế phân tử TRH gây ra bởi tế bào tiết TSH
của thùy trước tuyến yên để sản xuất TSH đầu tiên là
sự kết hợp với receptor TRH của màng tế bào tuyến
yên Sự kết hợp này hoạt hóa
một nồng độ gần như hằng định hormon giáp tự do trong Hệ thống truyền tin thứ 2 phospholipase trong tế bào tuyến yên để sản xuất một lượng lớn phospholipase C,tiếp theo là một chuỗi các chất truyền tin thứ 2 khác bao gồm ion Ca và diacyl glycerol, cuối cùng giải phóng TSH
Tác dụng của lạnh và các kích thích thần kinh khác lên sự bài tiết TRH và TSH Một trong những kích thích được biết đến nhất làm tăng bài tiết TRH bỏi vùng dưới đồi và từ đó gây bài tiết TSH bởi thủy trước tuyến yên là sự tiếp xúc của động vật với lạnh Tác dụng này gần như chắc chắn là kết quả của sự kích thích trung tâm điều hòa nhiệt ở vùng dưới đồi Sự tiếp xúc của chuột với điều kiện lạnh trong vài tuần làm tăng sản xuất hormon giáp có khi tăng tới 100% so với bình thường và có thể tăng mức độ chuyển hóa cơ sở tới 50%
Thực vậy, con người di chuyển tới vùng giá rét (Bắc cực) được biết đến có mức chuyển hóa cơ sở cao hơn 15-20 %
so với bình thường
Phản ứng cảm xúc khác nhau cũng có thể ảnh hưởng tới sản xuất TRH và TSH vì thế gián tiếp ảnh hưởng đến bài tiết hormon giáp Trạng thái kích thích và lo lắng gây kích thích mạnh hệ thần kinh giao cảm gây ra giảm đột ngột bài tiết TSH, có lẽ bởi những trạng thái này làm tăng mức chuyển hóa và nhiệt độ cơ thể vì vậy tác dụng ngược lên trung tâm điều hòa nhiệt
Khong những tác dụng của cảm xúc mà còn tác dụng của lạnh được quan sát sau khi cắt cuống tuyến yên, chứng tỏ rằng những tác dụng này thông qua trung gian tuyến dưới đồi
TÁC DỤNG FEEDBACK CỦA HORMON GIÁP LÀM GIẢM BÀI TIẾT TSH CỦA THÙY TRƯỚC TUYẾN YÊN
Tăng hormon giáp trong dịch cơ thể làm giảm bài tiết TSH bởi thùy trước tuyến yên Khi mức độ bài tiết hormon giáp tăng 1,75 lần so với bình thường, mức độ bài tiết TSH giảm về tới 0 Hầu như tác dụng feedback này xảy ra thậm chí khi thùy trước tuyến yên tách rời vùng dưới đồi Vì vậy, xem hình 77-7, có thể thấy tăng hormon giáp ức chế thùy trước tuyến yên bài tiết TSH chủ yếu do tác dụng trực tiếp lên chính thùy trước tuyến yên Không kể đến cơ chế feedback, tác dụng của
nó là duy trì dịch tuần hoàn của cơ thể
U N
I
T X
I
Chất kháng giáp ức chế bài tiết của tuyến giáp
Thuốc kháng giáp được biết đến nhất là thyocyanate, propyl-thiouracil,và nồng độ cao iod vô cơ Những
thuốc này ngăn chặn