Щитовидная железа – симптомы и лечение заболеваний

Щитовидная железа или просто щитовидка является одной из самых крупных эндокринных желез. Щитовидная железа находится в шее, ниже щитовидного хряща, (который образует ларингальный выступ или «адамово яблоко»). Узкий проход (соединительная часть между двумя долями щитовидной железы) расположен ниже перстневидного хряща.

Щитовидная железа контролирует, как быстро организм расходует энергию, вырабатывает протеины и регулирует чувствительность организма к другим гормонам. Она участвует в этих процессах путем вырабатывания тироидных гормонов, главными из которых являются трииодотиронин (Т₃) и тироксин, который иногда может называться тетраодотиронин (Т₄). Эти гормоны регулируют скорость обмена веществ и влияют на рост и уровень функционирования многих других систем организма. Т₃ и Т₄ синтезируются из йода и тирозина. Щитовидная железа также вырабатывает кальцитонин, который играет роль в гомеостазе кальция.

Выработка гормонов щитовидной железы регулируется тиреотропным гормоном (ТТГ), который вырабатывается передней долей гипофиза. Выработка ТТГ, в свою очередь, регулируется тиролиберином (ТРГ), который вырабатывается гипоталамусом.

Щитовидная железа получила свое название от греческого слова «щит» из-за формы щитовидного хряща. Наиболее распространенные проблемы щитовидной железы связаны со сверхактивностью щитовидной железы, которую называют гипертиреозом, и недостаточной активностью щитовидной железы, которую называют гипотиреозом.

Строение щитовидной железы

Щитовидная железа – орган в форме бабочки, состоящий из двух конусовидных долей или крыльев, lobus dexter (правая доля) и lobus sinister (левая доля), соединенных узким проходом. Щитовидная железа расположена на передней стороне шеи, находясь вокруг гортани и трахеи, достигая пищевод и сонное влагалище сзади. Она начинается от черепа по наклонной линии на щитовидном хряще (ниже ларингального выступа или «адамова яблока») и простирается ниже примерно до пятого или шестого кольца трахеи. Трудно определить нижние и верхние границы щитовидной железы на уровнях позвоночника, т.к. железа движется относительно позвоночника во время глотания.

Щитовидная железа покрыта тонкой волокнистой оболочкой, capsula glandulae thyroidea, состоящей из внешнего и внутреннего слоя. Внешний слой спереди переходит в предтрахеальную фасцию и сзади переходит в сонное влагалище. Спереди железа покрыта подподъязычными мышцами, а боковые части железы покрыты грудино-сосцевидной мышцей. Задняя сторона железы соединена с перстневидным хрящом, хрящом трахеи перстнеглоточной мышцей при помощи утолщенной оболочки, чтобы образовать поддерживающую связку. Крепкое соединение щитовидной железы с низлежащей трахеей является причиной ее движения во время проглатывания. В различной степени пирамидальное удлинение тироидной доли присутствует практически на всей передней части доли. В этой области возвратный гортанный нерв и нижняя щитовидная артерия расположены рядом или в связке и туберкуле.

Между двумя слоями оболочки и на задней части долей с каждой стороны располагаются паращитовидные железы.

Перешеек щитовидной железы бывает разного размера и может изменить свою форму и размер и окружать черепную пирамидную долю (lobus pyramidalis или processus pyramidalis), остаток щитовидно-язычного протока. Щитовидная железа является одной из самых больших эндокринных желез. Ее вес составляет 2-3 гр. у новорожденных и 18-60 гр. у взрослых людей и увеличивается во время беременности.

Щитовидная железа снабжается кровью из верхней щитовидной артерии, отходящей от наружной сонной артерии, и из нижней щитовидной артерии, отходящей от щитовидно-шейного артериального ствола, а иногда из низшей щитовидной артерии, отходящей прямо от плечеголовного артериального ствола. Венозная кровь перекачивается с помощью верхних щитовидных вен, дренирующих в яремной внутренней вене, и нижних щитовидных вен, дренирующих в левой брахицефальной вене.

Лимфодренаж часто проходит через боковые шейные лимфатические узлы и периферийные лимфатические узлы. В щитовидную железу поступает импульс парасимпатического нерва из верхнего гортанного нерва и возвратного гортанного нерва.

Эмбриологическое развитие

На 3-4 неделе беременности у зародыша появляется щитовидная железа как эпителиальное образование в глотке у корня языка, между непарным бугорком и связкой языка, на месте, которое в будущем будет обозначаться слепым отверстием. Затем щитовидная железа перемещается вперед фарингального прохода также как двудольный дивертикул через щитовидно-глоточный проход. Через несколько недель железа перемещается в основание шеи, становясь впереди подъязычной кости. Во время перемещения щитовидная железа все еще соединяется с языком узким каналом, щитовидно-глоточным проходом.

Тиролиберин (ТРГ) и тиреотрипин (ТТГ) начинают вырабатываться гипоталамусом и гипофизом зародыша на 18-20 неделе беременности. На этом же сроке выработка тироксина (Т₄) достигает значительного уровня. Выработка трииодотиронина (Т₃) остается низкой (менее 15 нг/дл) до 30 недели беременности и повышается до 50 нг/дл при рождении. Выработка тироидных гормонов защищает зародыша от, например, развития патологий мозга, вызванных материнским гипотиреозом. Однако, дети, родившиеся преждевременно, могут страдать от нарушений неврологического развития из-за недостатка материнских тироидных гормонов, т.к. их собственные щитовидные железы были недостаточно развиты, чтобы удовлетворять потребности организма после рождения.

Часть щитовидной железы содержит парафолликулярные С клетки, ответственные за выработку кальцитонина, которые получаются из нервного валика. Сначала она выглядит как ультимобранхиальное тельце, которое присоединяется к зачатковой щитовидной железе во время ее перемещения к конечному местоположению, в передней части шеи.

Нарушения в эмбриологическом развитии могут вызвать различные формы дисгенезии щитовидной железы.

Гистология

На микроскопическом уровне щитовидная железа имеет три основных вида клеток:

Физиология щитовидной железы

Главной функцией щитовидной железы является выработка гормонов трииодотиронина (Т₃), тироксина (Т₄) и кальцитонина. Периферийные органы, такие как печень, почки и селезенка преобразовывают до 80% Т₄ в Т₃. Т₃ в несколько раз более действенный, чем Т₄, который в значительной степени является прогормоном и, возможно, в 4 или даже в 10 раз более активный.

Выработка и действие Т₃ и Т₄

Тироксин (Т₄) синтезируется фолликулярными клетками из свободного тирозина и тирозиновых радикалов протеина, названного тиреоглобулином (Тг). Йод скапливается в «йодной ловушке» перекиси водорода, созданной ферментом тиреоидной пероксидазы (ТПО) и присоединяется к бензольному кольцу тирозиновых радикалов Тг и свободного тирозина. В результате стимуляции тиреотропным гормоном (ТТГ) фолликулярные клетки ресорбируют Тг и расщепляют йодированные тирозины Тг на лизосомы, образуя Т₄ и Т₃ и выпуская их в кровь. При сравнении с Т₄ в Т₃ отсутствует один атом йода. Ферменты деиодиназа преобразуют Т₄ в Т₃. Примерно 80-90% тироидных гормонов, вырабатываемых железой, составляет Т₄ и примерно 10-20% составляет Т₃.

Клетки развивающегося мозга являются основной целью тироидных гормонов Т₃ и Т₄. Тироидные гормоны играют особенно важную роль в развитии мозга во время развития эмбриона. Был выявлен транспортный белок, который важен для транспортировки Т₄ через гематоэнцефалический барьер. Второй транспортный белок важен для транспортировки Т₃ через мембраны клеток мозга.

Не геномными действиями Т₄ являются те, которые не были вызваны попаданием лиганд гормона на внутриядерный тироидный рецептор. Это может произойти в клеточной оболочке или в цитоплазме. Действия, инициированные клеточной оболочкой, начинаются на рецепторе интегрина, который активирует ИРК ½. Это слияние заканчивается действиями оболочки по переносу ионов, таких как Na(+)/H(+), или сложным клеточным явлениям, включая клеточную пролиферацию. Эти интегрины сосредоточены в клетках сосудистой системы и в некоторых типах опухолевых клеток, которые частично объясняют проангиогенные эффекты иодотиронина и пролиферативные действия тироидного гормона при некоторых видах рака, включая глиомы. Т₄ также действует на митохондриальный геном при помощи занесенных изоформ ядерных тироидных рецепторов, чтобы повлиять на митохондриальные транскрипционные факторы. Регуляция полимеризации актина Т₄ необходима для миграции клеток в нейронах и глиальных клеток и важна для развития мозга.

Т₃ может активировать фосфоинозитид-3-киназа с помощью механизма, который может быть цитоплазматического происхождения или может начаться с интегрина.

В крови Т₄ и Т₃ частично соединены с глобулином сыворотки, связывающей тироксин, транстиретином и альбумином. Лишь очень мелкая доля циркулирующего гормона свободна - 0,03% Т₄ и 0,3% Т₃. Только свободная доля имеет гормональную активность. Также как стероидные гормоны и ретиноевая кислота тироидные гормоны проникают в клеточную оболочку и соединяются с внутриклеточными рецепторами, которые действуют сами, в парах или все вместе с ретиноидными X рецепторами как транскрипционные факторы для переноса генетической информации.

Регуляция Т₃ и Т₄

Выработка тироксина и триидотиронина регулируется тиреотропным гормоном (ТТГ), высвобождаемым передней частью гипофиза. Тироид и тиротропы образуют отрицательную обратную связь: выработка ТТГ снижается, когда уровни Т₄ становятся высокими. Сама по себе выработка ТТГ модулируется тиролиберином, который производится гипоталамусом и выделяется в увеличенных количествах в таких ситуациях как при воздействии холода (для стимуляции теплообразования). Выработка тиролиберина снижает соматостатин, повышая уровни глюкокортикоидов и половых гормонов (эстрогена и тестостерона) и чрезмерно повышая содержание иодида в крови.

Дополнительный гормон, который вырабатывает щитовидная железа, участвует в регуляции уровней кальция в крови. Парафолликулярные клетки производят кальцитонин в ответ на гиперкальцемию. Кальцитонин стимулирует движение кальция в кости, в отличие от эффектов паратиреоидного гормона. Однако, кажется, что кальцитонин менее важен, чем паратиреоидный гормон, т.к. метаболизм кальция приходит в норму после удаления щитовидной железы (тиреиодэктомии), а не после удаления паращитовидных желез.

Заболевания щитовидной железы

Нарушения функций щитовидной железы включают гипертиреоз (атипично повышенная активность), гипотиреоз (атипично низкая активность) и узлы в щитовидной железе, которые часто являются внутренними новообразованиями, но могут быть также злокачественными опухолями щитовидной железы. Все эти нарушения могут привести к образованию зоба, т.е. увеличению щитовидной железы.

Гипертиреоз

Гипертиреоз или сверхактивная щитовидная железа является результатом чрезмерной выработки гормонов Т₃ и Т₄. Чаще всего его причиной является болезнь Грейвса, аутоиммунное заболевание, при котором производятся антитела, стимулирующие выделение лишнего количества тироидных гормонов. Последствием гипертиреоза может стать появление токсического зоба в качестве результата роста щитовидной железы в ответ на недостаток механизмов отрицательной обратной связи. При заболевании может появиться зоб, глаза навыкате (пучеглазие), учащенное сердцебиение, излишнее потоотделение, диарея, потеря веса, слабость мышц и непривычная чувствительность к теплу. Часто повышается аппетит.

Бета блокаторы используются, чтобы ослабить такие симптомы гипертиреоза как учащенное сердцебиение, тремор, а анти-тироидные препараты используются для снижения выработки тироидных гормонов, в частности, в случае болезни Грейвса. Может потребоваться несколько месяцев для достижения максимального эффекта препаратов. Эти препараты могут иметь такие побочные эффекты как кожный зуд или уменьшение количества белых кровяных клеток, которые снижают способность организма бороться с инфекциями. Эти лекарства предполагают частый прием (часто 1 раз каждые 8 часов) и требуют частых визитов к врачу и анализов крови, чтобы следить за эффективностью лечения. Со временем эффективность препаратов может снизиться. Из-за побочных эффектов и неудобного режима приема некоторые пациенты делают выбор в пользу лечения с помощью радиоактивного йода-131. Радиоактивный йод принимается с целью разрушения части щитовидной железы. Он выборочно всасывается железой и разрушает клетки щитовидной железы. В противном случае железа может быть частично или полностью удалена хирургически путем. Однако лечению йодом отдают большее предпочтение, т.к. операция инвазивна и несет в себе риск повреждения паращитовидных желез или нервов, контролирующих голосовые связки. При полном удалении щитовидной железы развивается гипотиреоз.

Гипотиреоз

Гипотиреоз – недостаточная выработка тироидных гормонов Т₃ и Т₄. Гипотироидные нарушения могут возникнуть как результат врожденных аномалий щитовидной железы, таких аутоиммунных нарушений как тиреодита Хашимото, дефицита йода (чаще всего в бедных странах) или удаления щитовидной железы для лечения тяжелого гипертиреоза и/или рака щитовидной железы. Типичными симптомами являются набор веса, усталость, облысение, нетерпимость к холоду и брадикардия. Гипотиреоз лечится с помощью гормонотерапии, например, с помощью препарата левотироксина, требующего приема в течение всей жизни. Лечение тироидными гормонами проходит под наблюдением терапевта. Для заметного эффекта может потребоваться несколько недель.

При низких уровнях выработки тироидных гормонов результатом механизмов негативной обратной связи является увеличение щитовидной железы в качестве меры повышения производства гормонов. Однако, когда гипотиреоз вызван недостатком йода, щитовидная железа не способна вырабатывать гормоны Т₃ и Т₄. В результате этого щитовидная железа продолжает увеличиваться, образовывая нетоксичный зоб. Он назван нетоксичным, т.к. не вырабатывает токсичные тироидные гормоны, не смотря на свой размер.

Гипотиреоз как результат гипертиреоза

Он возникает в результате недостаточного производства Т₃ и Т₄ и последующего перепроизводства гормонов Т₃ и Т₄. Существует два типа заболевания: тиреодит Хашимото и послеродовой тиреоидит.

Тиреодит Хашимото или болезнь Хашимото – это аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система организма пытается разрушить ткани щитовидной железы. Вначале железа может быть сверхактивна и затем становится недостаточно активной, т.к. железа повреждается в результате слишком низкой выработки гормонов или гипотиреоза. Некоторые пациенты могут испытывать колебания уровней гормонов, что может быть результатом гипертиреоза и последующего гипотиреоза. У некоторых пациентов эти колебания могут присутствовать на протяжении долгого времени, в течение дней, недель или даже месяцев. Болезнь Хашимото чаще встречается у женщин, чем у мужчин. Она обычно развивается после 30 лет и часто присутствует у нескольких членов семьи, что обозначает ее наследственный характер. Часто у людей с болезнью Хашимото также обнаруживается диабет 1 типа и глютеиновая болезнь.

Послеродовой тиреодит возникает у женщин после рождения ребенка. После родов щитовидная железа воспаляется и сначала становится сверхактивной, а затем недостаточно активной. В некоторых случаях железа может восстановиться и возобновить свои функции. Этиология заболевания не всегда известна, но иногда может быть отнесена к аутоиммунности, например, тиреодиту Хашимото или болезни Грейверса.

Рак

В большинстве случаев рак щитовидной железы представляет собой массу в шее, не вызывающую болезненных ощущений. Для рака щитовидной железы не свойственно проявление симптомов, если только их не игнорировали. Человек может почувствовать твердый узел в шее. Рак щитовидной железы диагностируется с помощью пункционной биопсии и различных рентгенологических обследований.

Доброкачественные узлы

Узлы в щитовидной железе могут присутствовать у многих людей. Большинство этих узлов являются доброкачественными. Наличие узлов в щитовидной железе не означает наличие заболевания. Большинство узлов не вызывают симптомов и обнаруживаются случайно. Врачи обычно проводят пункционную биопсию щитовидной железы, чтобы определить статус узлов. Если обнаруженный узел оказывается доброкачественным, лечения не требуется. При подозрении на рак рекомендуется проведение операции.

Врожденные аномалии

Наиболее распространенной клинически значимой аномалией щитовидной железы является персистентный щитовидно-глоточный проход или киста. Персистентный свищевой ход может являться рудиментарным остатком тубулярного развития щитовидной железы. Части этой трубки могут исчезнуть, оставляя мелкие сегменты для образования кист. Они могут возникнуть в любом возрасте и могут не проявляться в детстве и подростковом возрасте. Внутри кист могут скапливаться слизь и выделения, образовывая сферические массы или вееровидные опухоли, которые редко достигают 2-3 см в диаметре. Они образуются в средней части шеи, перед трахеей. Сегменты прохода или кисты, которые возникают в верхней части шеи, покрыты многослойным плоским эпителием, который почти идентичен эпителию, покрывающему заднюю часть языка. Аномалии, которые возникают в нижней части шеи ближе к щитовидной железе, покрыты эпителием, напоминающим ацинозный эпителий. Суперинфекция может преобразовать эти патологии в полости абсцесса и редко способствовать развитию рака.

Другие нарушения

• Узкие исследования показывают, что сезонные аллергии могут спровоцировать эпизоды гипо- или гипертиреоза.
• Эктопическая щитовидная железа – это аномалия, при которой части или вся железа расположена не в обычной части тела.

Исследования функций щитовидной железы

• мЕд/мл – микро единица на миллилитр
• нг/дл - нанограмм на децилитр
• мг – микрограммы
• пг/д – пикограмм в день
• мкМЕ/мл – микро международная единица на миллилитр

Значение йода

В странах, где присутствует недостаток йода в рационе, щитовидная железа может значительно увеличиться. Беременные женщины, не получающие достаточное количество йода, могут родить детей, которые могут страдать от дефицита тироидных гормонов (врожденный гипотиреоз), проявляющегося в проблемах физического развития и также развития мозга (эндемический кретинизм). Во многих развитых странах новорожденные обследуются на врожденный гипотиреоз. Детей с врожденным гипотиреозом лечат с помощью левотироксина, который способствует нормальному росту и развитию.

Тироксин играет важную роль в регуляции метаболизма и роста у всех представителей животного царства. Например, у амфибий тироид-блокирующий агент, такой как пропилтиоурацил может предотвратить превращение головастиков в лягушек. Напротив, тироксин будет провоцировать метаморфозу. Тироксин и йод участвуют в хорошо изученной экспериментальной модели апоптоза клеток жабр, хвоста и плавников головастиков. Тироид собирает этот элемент и поэтому он также концентрирует различные радиоактивные изотопы йода, произведенные во время ядерного распада. В случае крупного случайного выброса такого вещества в окружающую среду потребление радиоактивных изотопов йода может, теоретически, быть блокировано насыщением механизма потребления избыточным количеством нерадиоактивного йода, принятого в виде таблеток иодида калия. Одним из последствий чернобыльской аварии стало увеличение случаев рака щитовидной железы у детей в последующие годы после этой катастрофы.

Использование йодированной соли является эффективным способом добавления йода в рацион. Правительства некоторых стран для снижения случаев эндемического кретинизма сделали обязательным йодирование муки, растительного масла и соли. Иодид калия и иодид натрия обычно используются в качестве добавок.

Недостаток или избыток йода может вызвать проблемы. Недавние исследования показали, что избыточное потребление йода может вызвать повышение рисков развития аутоиммунного тироидного заболевания, которое приводит к постоянному гипотиреозу.

История изучения

Существует несколько находок, которые доказывают большой интерес средневековой медицинской школы Солерно (XII век) к нарушениям функционирования щитовидной железы. Книга «Post mundi fabricam» (примерно 1180 г.) хирурга, Роджера Фругарди, в то время считалась лучшей работой по хирургии во всей Европе. В главе «De bocio» своего выдающегося произведения Фругарди описывает несколько фармакологических и хирургических методов лечения, а некоторые из них считаются довольно эффективными и в наше время.

В нынешние времена щитовидная железа была впервые описана анатомом Томасом Вартоном в 1656 г.

Только в XIX в. был обнаружен тироксин.

В 1901 г. Теодор Кохер из Швейцарии получил Нобелевскую премию в области медицины «за вклад в исследование физиологии, патологии и хирургии щитовидной железы».

Щитовидная железа у других животных

Все позвоночные имеют щитовидную железу. У рыб она обычно расположена внизу жабр и не всегда разделена на доли. Однако у некоторых костистых рыб участки тироидной ткани найдены в других частях тела, рядом с почками, селезенкой, сердцем или глазами.

У тетраподов щитовидная железа всегда расположена в области шеи. У большинства четвероногих животных присутствует две щитовидных железы, т.е. левая и правая доли не соединены. Однако, у большинства млекопитающих щитовидная железа только одна и форма щитовидной железы человека присуща многим другим видам.

У личинок минога щитовидная железа представляет собой экзокринную железу, которая вырабатывает гормоны в кишечник. У взрослых особей минога железа отделяется от внутренностей и становится эндокринной. Этот путь развития может отражать эволюционное происхождение щитовидной железы. Например, самые близкие живущие родственники позвоночных, оболочники и ланцетники имеют схожее строение с личинками минога и их щитовидные железы также выделяют йодсодержащие вещества (но не тироксин).