Hormones thyroïdiennes contenant de l'iode. Thyroïde. Les hormones thyroïdiennes

Physiologie normale: notes de cours Svetlana Sergeevna Firsova

4. Hormones thyroïdiennes. hormones iodées. thyrocalcitonine. Dysfonctionnement thyroïdien

La glande thyroïde est située des deux côtés de la trachée sous le cartilage thyroïde, a une structure lobulaire. L'unité structurelle est un follicule rempli de colloïde, où se trouve la protéine contenant de l'iode, la thyroglobuline.

Les hormones thyroïdiennes sont divisées en deux groupes :

1) iodé - thyroxine, triiodothyronine;

2) thyrocalcitonine (calcitonine).

Les hormones iodées se forment dans les follicules du tissu glandulaire, sa formation se déroule en trois étapes :

1) formation de colloïdes, synthèse de thyroglobuline ;

2) iodation du colloïde, entrée d'iode dans l'organisme, absorption sous forme d'iodures. Les iodures sont absorbés par la glande thyroïde, oxydés en iode élémentaire et inclus dans la thyroglobuline, le processus est stimulé par l'enzyme peroxicase thyroïdienne;

3) la libération dans la circulation sanguine se produit après l'hydrolyse de la thyroglobuline sous l'action de la cathepsine, avec la libération d'hormones actives - thyroxine, triiodothyronine.

La principale hormone thyroïdienne active est la thyroxine, le rapport entre la thyroxine et la triiodothyronine est de 4: 1. Les deux hormones sont dans le sang à l'état inactif, elles sont associées aux protéines de la fraction globuline et à l'albumine plasmatique. La thyroxine se lie plus facilement aux protéines sanguines, elle pénètre donc plus rapidement dans la cellule et a une plus grande activité biologique. Les cellules hépatiques capturent les hormones, dans le foie, les hormones forment des composés avec l'acide glucuronique, qui n'ont pas d'activité hormonale et sont excrétés avec la bile dans le tractus gastro-intestinal. Ce processus s'appelle la détoxification, il empêche une saturation excessive du sang en hormones.

Le rôle des hormones iodées :

1) influence sur les fonctions du système nerveux central. L'hypofonction entraîne une forte diminution de l'excitabilité motrice, un affaiblissement des réactions actives et défensives;

2) influence sur l'activité nerveuse supérieure. Ils sont inclus dans le processus de développement des réflexes conditionnés, la différenciation des processus d'inhibition;

3) impact sur la croissance et le développement. Stimuler la croissance et le développement du squelette, des gonades ;

4) influence sur le métabolisme. Il y a un impact sur le métabolisme des protéines, des graisses, des glucides, du métabolisme minéral. Le renforcement des processus énergétiques et une augmentation des processus oxydatifs entraînent une augmentation de la consommation de glucose par les tissus, ce qui réduit considérablement les réserves de graisse et de glycogène dans le foie;

5) influence sur le système végétatif. Le nombre de battements cardiaques, les mouvements respiratoires augmentent, la transpiration augmente;

6) influence sur le système de coagulation du sang. Ils diminuent la capacité du sang à coaguler (diminuent la formation de facteurs de coagulation sanguine), augmentent son activité fibrinolytique (augmentent la synthèse d'anticoagulants). La thyroxine inhibe les propriétés fonctionnelles des plaquettes - adhésion et agrégation.

La régulation de la formation d'hormones contenant de l'iode est effectuée:

1) thyrotropine de l'hypophyse antérieure. Affecte toutes les étapes de l'iodation, la connexion entre les hormones s'effectue selon le type de direct et de rétroaction;

2) iode. De petites doses stimulent la formation de l'hormone en augmentant la sécrétion des follicules, de fortes doses l'inhibent ;

3) système nerveux autonome: sympathique - augmente l'activité de production d'hormones, parasympathique - réduit;

4) hypothalamus. La thyréolibérine de l'hypothalamus stimule la thyrotropine hypophysaire, qui stimule la production d'hormones, la connexion est réalisée par le type de rétroaction;

5) formation réticulaire (l'excitation de ses structures augmente la production d'hormones);

6) le cortex cérébral. La décortication active initialement la fonction de la glande, diminue considérablement avec le temps.

Thyrocalcitocine Il est formé de cellules parafolliculaires de la glande thyroïde, situées à l'extérieur des follicules glandulaires. Il participe à la régulation du métabolisme du calcium, sous son influence le taux de Ca diminue. La thyrocalcitocine abaisse la teneur en phosphate dans le sang périphérique.

La thyrocalcitocine inhibe la libération d'ions Ca du tissu osseux et augmente son dépôt dans celui-ci. Il bloque la fonction des ostéoclastes, qui détruisent le tissu osseux, et déclenche le mécanisme d'activation des ostéoblastes impliqués dans la formation du tissu osseux.

La diminution de la teneur en ions Ca et phosphate dans le sang est due à l'effet de l'hormone sur fonction excrétrice reins, réduisant la réabsorption tubulaire de ces ions. L'hormone stimule l'absorption des ions Ca par les mitochondries.

La régulation de la sécrétion de thyrocalcitonine dépend du taux d'ions Ca dans le sang : une augmentation de sa concentration entraîne une dégranulation des parafollicules. La sécrétion active en réponse à l'hypercalcémie maintient la concentration d'ions Ca à un certain niveau physiologique.

La sécrétion de thyrocalcitonine est favorisée par certaines substances biologiquement actives : gastrine, glucagon, cholécystokinine.

Avec l'excitation des récepteurs bêta-adrénergiques, la sécrétion de l'hormone augmente et vice versa.

Le dysfonctionnement de la glande thyroïde s'accompagne d'une augmentation ou d'une diminution de sa fonction de formation d'hormones.

Le manque de production d'hormones (hypothyroïdie), qui apparaît dans l'enfance, conduit au développement du crétinisme (la croissance, le développement sexuel, le développement mental sont retardés, il y a une violation des proportions corporelles).

Le manque de production d'hormones entraîne le développement d'un myxœdème, qui se caractérise par un trouble aigu des processus d'excitation et d'inhibition du système nerveux central, un retard mental, une diminution de l'intelligence, une léthargie, une somnolence, un dysfonctionnement sexuel et une inhibition de tous les types de métabolisme.

Lorsque la glande thyroïde est hyperactive (hyperthyroïdie), la maladie survient thyréotoxicose. Signes caractéristiques: augmentation de la taille de la glande thyroïde, du nombre de battements cardiaques, augmentation du métabolisme, de la température corporelle, augmentation de la prise alimentaire, yeux exorbités. Une excitabilité et une irritabilité accrues sont observées, le rapport du tonus des sections du système nerveux autonome change: l'excitation de la section sympathique prédomine. Des tremblements musculaires et une faiblesse musculaire sont notés.

Le manque d'iode dans l'eau entraîne une diminution de la fonction thyroïdienne avec une croissance importante de ses tissus et la formation de goitre. La croissance tissulaire est un mécanisme compensatoire en réponse à une diminution de la teneur en hormones iodées dans le sang.

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Les hormones thyroïdiennes Les hormones thyroïdiennes sont produites synthétiquement et sont utilisées lorsque la fonction de la glande thyroïde est insuffisante. Les médicaments à base d'eux peuvent être combinés et contenir des éléments minéraux, tels que l'iodure de potassium.

Ce groupe de médicaments comprend :

Le médicament thyroïdien naturel est la thyroïdine, qui est obtenue à partir des glandes thyroïdiennes séchées et dégraissées des animaux de boucherie. Il contient deux hormones - thyroxine (tétraiodothyronine) et triiodothyronine.

Médicaments synthétiques pour la thyroïde (triiodothyronine = liothyronine, thyroxine = lévothyroxine = eutiroks). Dans le même temps, certains d'entre eux contiennent à la fois de la triiodothyronine (T3) et de la thyroxine (T4): lyotrix (le rapport T4 / T3 est de 4: 1), thyréotome (T4 / T3 est de 3: 1), thyrocomb (T4 / T3 est de 7 : 1 De plus, ce médicament contient de l'iodure de potassium).

Pharmacodynamie. Les préparations hormonales contenant de l'iode pénètrent dans les cellules principalement par diffusion.

L'interaction des médicaments hormonaux avec les récepteurs nucléaires conduit à l'activation de l'ARN polymérase et de la transcription de l'ADN, et ceci, à son tour, à une augmentation de la synthèse de l'ARNm et des protéines (enzymes).

L'interaction des préparations hormonales avec les récepteurs mitochondriaux augmente le métabolisme énergétique en raison de l'activation des déshydrogénases impliquées dans le transport de l'hydrogène dans la chaîne respiratoire.

De plus, on connaît la capacité des préparations d'hormones thyroïdiennes à stimuler directement la membrane Na", K" ATPase, une enzyme qui régule le transport des ions de largeur vers les cellules et du potassium vers la cellule.

Conformément à l'activité biologique des hormones, l'affinité des récepteurs pour la triiodothyronine est presque 10 fois supérieure à celle de la thyroxine.

Effets pharmacologiques. Les hormones thyroïdiennes contenant de l'iode favorisent la différenciation tissulaire, la croissance osseuse endochondrale, la formation du squelette et le développement du tissu nerveux. Ils augmentent également la réponse des tissus aux catécholamines, qui est associée à une augmentation du nombre de récepteurs bêta-adrénergiques et (ou) à une augmentation de leur réactivité ; inhiber les réactions des radicaux libres; contribuent à la synthèse de surfactant dans les poumons.

L'effet de ces médicaments est déjà noté après 2-3 jours de traitement, l'effet final est observé plus tard - après 3-4 semaines.

Il convient de souligner que l'effet des préparations d'hormones thyroïdiennes peut varier en fonction de la dose. Ainsi, de petites doses de thyroxine ont un effet anabolisant, tandis que de fortes doses entraînent une dégradation accrue des protéines. À fortes doses, les hormones thyroïdiennes inhibent l'activité de stimulation de la thyroïde de l'hypophyse.

Pharmacocinétique. Les drogues synthétiques sont administrées par voie parentérale (de préférence par voie intraveineuse) ou administrées par voie orale. La préparation naturelle de thyroïdine s'utilise uniquement par voie orale dans la première moitié de la journée après les repas. Leur absorption se produit dans le duodénum et le jéjunum. Dans ce cas, l'absorption de la thyroxine est en moyenne de 80% et celle de la triiodothyronine de plus de 95%. L'absorption dépend de la nature de l'aliment et de la prise simultanée de médicaments appropriés. Ainsi, l'absorption des médicaments diminue avec une teneur élevée en protéines dans les produits ou avec réception simultanée antiacides contenant de l'aluminium, préparations de fer, etc. De plus, les processus d'absorption sont généralement altérés dans l'hypothyroïdie.

La liaison à la globuline liant la thyroxine est supérieure à 99 %. De plus, la triiodothyronine se lie un peu moins (de 0,4 %) aux protéines du plasma sanguin et pénètre donc plus rapidement à travers les membranes cellulaires que la thyroxine.

La période d'action latente de la triiodothyronine est de 4 à 8 heures et celle de la thyroxine de 24 à 48 heures.

La principale voie de biotransformation de la thyroxine dans les tissus périphériques est la désiodation (85 %). De plus, le processus de désiodation peut se produire en raison de la monodésiodation de l'anneau externe de la molécule de thyroxine, puis de la triiodothyronine (30-35%) se forme, qui est 3 à 5 fois plus active que la thyroxine elle-même, ou en raison de la monodésiodation de l'intérieur bague; en conséquence, la thyroxine est convertie en triiodothyronine inverse métaboliquement inactive (45-50%). Une désiodation supplémentaire, qui se produit principalement dans le foie, s'accompagne d'une perte d'activité des hormones thyroïdiennes. La demi-vie d'élimination de la thyroxine est de 7 jours, pour la triiodothyronine - 2 jours, de sorte que l'effet du premier après une seule injection dure 2-3 semaines et le second - environ 1 semaine.

Interaction. La biotransformation des préparations hormonales contenant de l'iode augmente avec l'administration simultanée d'inducteurs d'oxydation microsomaux (par exemple, le phénobarbital, la diphénine, la carbamazénine, la zixorine, la rifampicine, etc.). Soit dit en passant, les médicaments thyroïdiens eux-mêmes sont des autoinducteurs et accélèrent la biotransformation d'autres médicaments.

Le niveau de la fraction libre de thyroxine et de triiodothyronine dans le sang augmente de manière significative lorsqu'ils sont associés à des anti-inflammatoires non stéroïdiens, à des sulfanilamides, ainsi qu'à des corticostéroïdes, des androgènes, etc. hormones diminue lorsqu'elles sont combinées avec des œstrogènes, qui augmentent la production de globuline liant la thyroxine dans le foie.

Avec l'utilisation combinée de préparations d'hormones thyroïdiennes avec des agents diabétogènes (glucocorticoïdes, diurétiques thiazidiques et "boucle", somatotropine, etc.), le risque de provocation au diabète augmente. Comme déjà mentionné, les préparations d'hormones thyroïdiennes ne peuvent pas être administrées par voie orale simultanément avec des antiacides contenant de l'aluminium et des préparations de fer, car cela réduit l'absorption des premiers.

Effets indésirables

Exacerbation de la maladie coronarienne, insuffisance cardiaque, apparition de la fibrillation auriculaire. Il est particulièrement dangereux de prescrire des préparations d'hormones thyroïdiennes aux patients atteints d'athérosclérose coronarienne et d'autres maladies cardiaques. Ces patients doivent commencer le traitement avec des doses plus faibles.

Réactions allergiques (plus souvent lors de l'utilisation de la thyroïdine).

Aggravation de l'évolution du diabète sucré, provocation du prédiabète.

En cas de surdosage, des phénomènes caractéristiques de l'hyperthyroïdie surviennent : accélération du rythme cardiaque, souffle systolique à l'apex, modifications de l'ECG (augmentation des ondes P et T, augmentation de la tension des ondes R, décalage de l'intervalle S-T en dessous de l'axe isoélectrique), arythmies, augmentation de l'excitabilité du système nerveux central, transpiration, faiblesse et fatigue musculaire, augmentation des réflexes tendineux profonds, polyurie modérée, augmentation de l'appétit, perte de poids, diarrhée, ostéoporose, etc., à l'exception de l'exophtalmie.

Indications pour l'utilisation

Hypothyroïdie, myxœdème : peau froide et enflée, cheveux et ongles cassants, prise de poids, paupières tombantes, œdème périorbitaire, hypertrophie de la langue, diminution de la tension artérielle, bradycardie, modifications de l'ECG (diminution de la tension de toutes les ondes, diminution de l'intervalle S-T sous la ligne isoélectrique et allongement intervalle P-Q), surdité des bruits cardiaques, léthargie neuropsychique, somnolence, diminution de l'intelligence, troubles fonction de reproduction etc. Chez les enfants, les retards de croissance sévères et les retards mentaux irréversibles (crétinisme) sont ivres.

Cette pathologie peut être le résultat d'une thyroïdite chronique de Hashimoto (un trouble immunologique chez les individus génétiquement prédisposés) ; pathologie congénitale de la glande thyroïde (crétinisme); mort du tissu thyroïdien sous l'influence des radiations ou son élimination par une méthode opératoire; goitre endémique et sporadique ou cancer de la thyroïde (avec hypofonctionnement); les effets des médicaments (par exemple, les iodures, le lithium, les composés du cobalt, le PAS, le mercazolil, le propylthiouracile, le carbimazole, l'amiodarone, etc.) ; maladies de l'hypophyse ou de l'hypothalamus. Dans les deux derniers cas, en règle générale, le traitement consiste en l'abolition des médicaments qui dépriment la fonction thyroïdienne ou en la nomination d'une hormone stimulant la thyroïde. Dans tous les autres cas, les préparations d'hormones thyroïdiennes sont utilisées à vie.

La lévothyroxine est considérée comme le médicament de choix, car elle ne contient pas de protéines allergènes étrangères et a une longue demi-vie d'élimination (7 jours), ce qui permet de la prescrire une fois par jour. De plus, la lévothyroxine est convertie dans le corps en triiodothyronine, son administration vous permet donc d'obtenir les deux hormones. Il faut souligner que la dose moyenne du médicament pour les enfants jusqu'à 6 mois devrait être 8 à 9 fois plus élevée que pour les adultes. Afin d'éviter un défaut irréversible du développement mental chez les enfants atteints de crétinisme, le traitement doit être instauré le plus tôt possible et poursuivi tout au long de la vie. Dans certains cas, des préparations complexes contenant les deux hormones sont utilisées (par exemple, lyotriks, thyreotome, thyreocomb). La prescription de thyroïdine est maintenant pratiquement abandonnée dans les pays économiquement prospères, car les problèmes liés à l'antigénicité des protéines, l'instabilité et la variabilité des concentrations hormonales et la difficulté du suivi en laboratoire l'emportent sur l'avantage du faible coût.

Dans l'hypothyroïdie due au panhypopituitarisme, un traitement substitutif est nécessaire non seulement avec des hormones thyroïdiennes, mais également avec des corticostéroïdes.

coma myxœdème. Dans ce cas, il faut privilégier plus médicament actif- triiodothyronine (liothyronine). Vous pouvez utiliser l'administration intraveineuse de lévothyroxine.

Les patients non traités meurent d'hypothyroïdie, et si trop soins intensifs la mort dans le coma survient à la suite d'un collapsus cardiovasculaire dû à un métabolisme accru.

Fonction thyréotrope excessive de la glande pituitaire.

La fonction hypophyso-thyroïdienne est évaluée par la concentration de triiodothyronine, de thyroxine et de thyrotropine (normalement, la concentration de TSH dans le sang est de 0,3 à 5,0 μU / ml), ainsi que par la capacité de l'hypophyse à répondre à l'administration de l'hormone de libération, qui stimule la sécrétion de TSH (normalement, le niveau de TSH dans le sérum sanguin 30 à 45 minutes après l'injection de TRH augmente de plus de 6 mcU / ml; chez les personnes de plus de 40 ans, la réponse TSH est lissé - moins de 2 mcU/ml). Les résultats de ces déterminations sont considérés comme plus informatifs que la mesure de l'absorption d'iode radioactif par la glande thyroïde (normalement, l'absorption d'iode 123 en 24 heures est de 5 à 35 %), car ce dernier processus est affecté par les médicaments contenant de l'iode, comme ainsi que les salicylates et les pyrazolones.

Goitre toxique diffus. Les préparations d'hormones thyroïdiennes sont prescrites en association avec des médicaments antithyroïdiens.

Syndrome des troubles respiratoires chez les nouveau-nés prématurés.

Hypervitaminose A.

L'organe endocrinien, la glande thyroïde, fournit au corps des hormones. Ils sont divisés en deux groupes principaux : non iodés et iodés, la plupart des violations se produisent dans dernier groupe Par conséquent, le terme hormones thyroïdiennes fait référence aux hormones contenant de l'iode. Ceux-ci incluent la thyroxine-T4 et la triiodothyronine-T3, elles, pénétrant dans le sang humain, sont transportées dans tout le corps et le contrôlent. Nous verrons ce que sont ces hormones, quelles sont leurs fonctions et quelles conséquences peuvent entraîner des défaillances dans leur production.

Quelles sont les fonctions des hormones contenant de l'iode ?

Les hormones iodées remplissent les fonctions importantes suivantes :

Toutes ces fonctions aident les organes à fonctionner selon le mode défini par la nature et conduisent à un développement humain amélioré.

Intéressant! La glande thyroïde humaine produit une cuillère à café d'hormones en un an.

Que se passe-t-il en cas d'offre excédentaire ?

Il existe des cas où des hormones thyroïdiennes contenant de l'iode sont produites en grande quantité. Cela est dû à un dysfonctionnement du système immunitaire humain. Le système immunitaire de l'organisme endommage les récepteurs responsables de la production des hormones T3 et T4. Ils continuent à bien faire leur travail, mais en raison de leur excès, un métabolisme accéléré et une mauvaise santé se produisent, exprimés dans les symptômes suivants :

  • Palpitations cardiaques;
  • température régulièrement élevée;
  • une forte perte de poids avec un bon appétit;
  • tremblement des membres;
  • mauvais sommeil;
  • brusque changement d'humeur.

Que se passe-t-il en cas de pénurie ?

En plus d'un excès d'hormones produites par la glande thyroïde, il existe également une carence. Il apparaît parce que le système immunitaire du corps, pour ainsi dire, dévore les cellules thyroïdiennes, entraînant une détérioration de son fonctionnement. Dans le corps, il y a une diminution du niveau d'iode, qui se manifeste par un manque d'hormones T3 et T4. Une petite quantité de triiodothyronine et de thyroxine provoque des dysfonctionnements dans les performances de tout l'organisme, qui se manifestent par les symptômes suivants :

  • faiblesse générale, somnolence;
  • violation de la chaise;
  • gain de poids soudain;
  • déficience de mémoire;
  • échecs du cycle féminin;
  • problème de conception;
  • diminution du désir sexuel;
  • la dépression.

Intéressant! Vous pouvez vérifier indépendamment si le corps manque d'iode. Pour ce faire, dessinez une grille d'iode sur le corps. S'il disparaît après 2 heures, il y a alors un manque d'iode, ce qui entraîne une carence en hormones contenant de l'iode.

Causes de la glande thyroïde pour produire des niveaux faibles ou élevés d'hormones

Le corps humain subit régulièrement des influences extérieures négatives, ce qui entraîne l'extinction du fonctionnement de la glande thyroïde et, par conséquent, une défaillance de la synthèse des hormones contenant de l'iode. Ces raisons incluent :

  • stresser;
  • facteur héréditaire;
  • situation environnementale négative;
  • augmentation du niveau de rayonnement ;
  • maladies infectieuses;
  • maladie pancréatique;
  • manque de vitamines et de substances organiques.

La production d'hormones contenant de l'iode est essentielle au fonctionnement de l'organisme. Si des symptômes sont détectés, une consultation spécialisée est nécessaire, qui, à l'aide de tests simples, déterminera le niveau de synthèse des hormones contenant de l'iode et, si nécessaire, prescrira un traitement.

Il se compose de deux lobes et d'un isthme et est situé devant le larynx. La masse de la glande thyroïde est de 30 g.

La principale unité structurelle et fonctionnelle de la glande sont les follicules - cavités arrondies, dont la paroi est formée par une rangée de cellules épithéliales cuboïdes. Les follicules sont remplis de colloïde et contiennent des hormones thyroxine et triiodothyronine associé à la protéine thyroglobuline. Dans l'espace interfolliculaire se trouvent les cellules C qui produisent l'hormone thyrocalcitonine. La glande est richement alimentée en vaisseaux sanguins et lymphatiques. La quantité qui traverse la glande thyroïde en 1 min est 3 à 7 fois supérieure à la masse de la glande elle-même.

Biosynthèse de la thyroxine et de la triiodothyronine Elle est réalisée en raison de l'iodation de l'acide aminé tyrosine, par conséquent, l'absorption active de l'iode se produit dans la glande thyroïde. La teneur en iode dans les follicules est 30 fois supérieure à sa concentration dans le sang, et avec l'hyperfonctionnement de la glande thyroïde, ce rapport devient encore plus important. L'absorption de l'iode est réalisée grâce au transport actif. Après la combinaison de la tyrosine, qui fait partie de la thyroglobuline, avec l'iode atomique, la monoiodotyrosine et la diiodotyrosine se forment. En raison de la combinaison de deux molécules de diiodotyrosine, la tétraiodothyronine, ou thyroxine, est formée; la condensation de mono- et de diiodotyrosine conduit à la formation de triiodothyronine. Par la suite, sous l'action des protéases qui décomposent la thyroglobuline, des hormones actives sont libérées dans le sang.

L'activité de la thyroxine est plusieurs fois inférieure à celle de la triiodothyronine, cependant, la teneur en thyroxine dans le sang est environ 20 fois supérieure à celle de la triiodothyronine. La thyroxine peut être désiodée en triiodothyronine. Sur la base de ces faits, on suppose que la principale hormone thyroïdienne est la triiodothyronine et que la thyroxine fonctionne comme son précurseur.

La synthèse des hormones est inextricablement liée à l'apport d'iode dans le corps. S'il y a une carence en iode dans la région de résidence dans l'eau et le sol, elle est également rare dans les produits alimentaires d'origine végétale et animale. Dans ce cas, afin d'assurer une synthèse suffisante de l'hormone, la glande thyroïde des enfants et des adultes augmente de taille, parfois de manière très significative, c'est-à-dire un goitre survient. Une augmentation peut être non seulement compensatoire, mais aussi pathologique, on l'appelle goitre endémique. Le manque d'iode dans l'alimentation est mieux compensé par les algues et autres fruits de mer, le sel iodé, l'eau minérale de table contenant de l'iode, les produits de boulangerie avec des additifs d'iode. Cependant, un apport excessif d'iode dans le corps crée une charge sur la glande thyroïde et peut entraîner de graves conséquences.

Les hormones thyroïdiennes

Effets de la thyroxine et de la triiodothyronine

De base:

  • activer l'appareil génétique de la cellule, stimuler le métabolisme, la consommation d'oxygène et l'intensité des processus oxydatifs

Métabolique:

  • métabolisme des protéines: stimule la synthèse des protéines, mais dans le cas où le niveau d'hormones dépasse la norme, le catabolisme prévaut;
  • métabolisme des graisses : stimuler la lipolyse ;
  • métabolisme des glucides : lors de l'hyperproduction, la glycogénolyse est stimulée, le taux de glucose sanguin augmente, son entrée dans les cellules est activée et l'insulinase hépatique est activée

Fonctionnel:

  • assurer le développement et la différenciation des tissus, en particulier nerveux;
  • renforcer les effets du système nerveux sympathique en augmentant le nombre d'adrénorécepteurs et en inhibant la monoamine oxydase ;
  • les effets prosympathiques se manifestent par une augmentation de la fréquence cardiaque, du volume systolique, de la pression artérielle, de la fréquence respiratoire, du péristaltisme intestinal, de l'excitabilité du SNC, de l'augmentation de la température corporelle

Manifestations de changements dans la production de thyroxine et de triiodothyronine

Caractéristiques comparatives d'une production insuffisante de somatotropine et de thyroxine

L'effet des hormones thyroïdiennes sur les fonctions corporelles

L'action caractéristique des hormones thyroïdiennes (thyroxine et triiodothyronine) est une augmentation du métabolisme énergétique. L'introduction s'accompagne toujours d'une augmentation de la consommation d'oxygène, et l'ablation de la glande thyroïde s'accompagne de sa diminution. Avec l'introduction de l'hormone, le métabolisme augmente, la quantité d'énergie libérée augmente et la température corporelle augmente.

La thyroxine augmente les dépenses. Il y a perte de poids et consommation intensive de glucose du sang par les tissus. La diminution du glucose sanguin est compensée par sa reconstitution due à la dégradation accrue du glycogène dans le foie et les muscles. Les réserves de lipides dans le foie diminuent, la quantité de cholestérol dans le sang diminue. L'excrétion d'eau, de calcium et de phosphore du corps augmente.

Les hormones thyroïdiennes provoquent une augmentation de l'excitabilité, de l'irritabilité, de l'insomnie, du déséquilibre émotionnel.

La thyroxine augmente le volume minute de sang et la fréquence cardiaque. L'hormone thyroïdienne est nécessaire à l'ovulation, elle aide à maintenir la grossesse, régule la fonction des glandes mammaires.

La croissance et le développement du corps sont également régulés par la glande thyroïde : une diminution de sa fonction provoque l'arrêt de la croissance. L'hormone thyroïdienne stimule l'hématopoïèse, augmente la sécrétion de l'estomac, des intestins et la sécrétion de lait.

En plus des hormones contenant de l'iode, la glande thyroïde produit la thyrocalcitonine, réduire la quantité de calcium dans le sang. La thyrocalcitonine est un antagoniste de l'hormone parathyroïdienne. La thyrocalcitonine agit sur le tissu osseux, améliore l'activité des ostéoblastes et le processus de minéralisation. Dans les reins et les intestins, l'hormone inhibe la réabsorption du calcium et stimule la réabsorption du phosphate. La mise en œuvre de ces effets conduit à hypocalcémie.

Hyper- et hypofonction de la glande

hyperfonction (hyperthyroïdie) provoque une maladie appelée Maladie de Graves. Les principaux symptômes de la maladie: goitre, yeux exorbités, augmentation du métabolisme, fréquence cardiaque, augmentation de la transpiration, activité motrice (irritabilité), irritabilité (caprices, sautes d'humeur rapides, instabilité émotionnelle), fatigabilité rapide. Le goitre est formé en raison de l'élargissement diffus de la glande thyroïde. Maintenant, les méthodes de traitement sont si efficaces que les cas graves de la maladie sont assez rares.

Hypofonction (hypothyroïdie) glande thyroïde qui survient à un âge précoce, jusqu'à 3-4 ans, provoque le développement de symptômes crétinisme. Les enfants souffrant de crétinisme accusent un retard physique et développement mental. Symptômes de la maladie: croissance naine et violation des proportions du corps, arête nasale large et profondément enfoncée, yeux largement espacés, bouche ouverte et langue constamment saillante, car elle ne pénètre pas dans la bouche, courte et des membres courbés, une expression terne. L'espérance de vie de ces personnes ne dépasse généralement pas 30 à 40 ans. Au cours des 2 à 3 premiers mois de la vie, un développement mental normal ultérieur peut être atteint. Si le traitement commence à l'âge d'un an, alors 40% des enfants qui ont subi cette maladie restent à un niveau de développement mental très bas.

L'hypothyroïdie chez l'adulte entraîne une maladie appelée myxoedème, ou œdème muqueux. Avec cette maladie, l'intensité des processus métaboliques diminue (de 15 à 40%), la température corporelle, le pouls devient moins fréquent, la pression artérielle diminue, un gonflement apparaît, les cheveux tombent, les ongles se cassent, le visage devient pâle, sans vie, masque- Comme. Les patients se caractérisent par une lenteur, une somnolence, une mauvaise mémoire. Le myxœdème est une maladie à évolution lente qui, si elle n'est pas traitée, entraîne une invalidité complète.

Régulation de la fonction thyroïdienne

Le régulateur spécifique de l'activité de la glande thyroïde est l'iode, l'hormone thyroïdienne elle-même et la TSH (thyréostimuline). L'iode à petites doses augmente la sécrétion de TSH et à fortes doses l'inhibe. La glande thyroïde est sous le contrôle du système nerveux central. Tel produits alimentaires, comme le chou, le rutabaga, le navet, inhibent la fonction thyroïdienne. La production de thyroxine et de triiodothyronine augmente fortement dans des conditions d'excitation émotionnelle prolongée. On note également que la sécrétion de ces hormones s'accélère avec une diminution de la température corporelle.

Manifestations de troubles de la fonction endocrinienne de la glande thyroïde

Avec une augmentation de l'activité fonctionnelle de la glande thyroïde et une production excessive d'hormones thyroïdiennes, une condition survient hyperthyroïdie (hyperthyroïdie)), caractérisé par une augmentation du taux d'hormones thyroïdiennes dans le sang. Les manifestations de cette affection s'expliquent par les effets des hormones thyroïdiennes à des concentrations élevées. Ainsi, en raison d'une augmentation du métabolisme de base (hypermétabolisme), les patients subissent une légère augmentation de la température corporelle (hyperthermie). Diminution du poids corporel malgré l'appétit préservé ou augmenté. Cette condition se manifeste par une augmentation de la demande en oxygène, une tachycardie, une augmentation de la contractilité myocardique, une augmentation de la pression artérielle systolique et une augmentation de la ventilation pulmonaire. L'activité de l'ATP augmente, le nombre de récepteurs p-adrénergiques augmente, la transpiration, l'intolérance à la chaleur se développent. L'excitabilité et la labilité émotionnelle augmentent, des tremblements des membres et d'autres changements dans le corps peuvent apparaître.

La formation et la sécrétion accrues d'hormones thyroïdiennes peuvent être à l'origine d'un certain nombre de facteurs, dont l'identification correcte détermine le choix d'une méthode de correction de la fonction thyroïdienne. Parmi eux figurent des facteurs qui provoquent un hyperfonctionnement des cellules folliculaires de la glande thyroïde (tumeurs de la glande, mutation des protéines G) et une augmentation de la formation et de la sécrétion d'hormones thyroïdiennes. L'hyperfonctionnement des thyrocytes est observé avec une stimulation excessive des récepteurs de la thyrotropine par une teneur accrue en TSH, par exemple dans les tumeurs hypophysaires, ou avec une sensibilité réduite des récepteurs des hormones thyroïdiennes dans les thyrotrophes de l'adénohypophyse. Une cause fréquente d'hyperfonctionnement des thyrocytes, une augmentation de la taille de la glande est la stimulation des récepteurs de la TSH par des anticorps produits contre eux au cours maladie auto-immune, appelée maladie de Graves - Basedow (Fig. 1). Une augmentation temporaire du niveau d'hormones thyroïdiennes dans le sang peut se développer avec la destruction des thyrocytes due à des processus inflammatoires dans la glande (thyroïdite toxique de Hashimoto), en prenant une quantité excessive d'hormones thyroïdiennes et de préparations d'iode.

Des taux élevés d'hormones thyroïdiennes peuvent être thyréotoxicose; dans ce cas, on parle d'hyperthyroïdie avec thyrotoxicose. Mais la thyrotoxicose peut se développer lorsqu'une quantité excessive d'hormones thyroïdiennes est introduite dans l'organisme, en l'absence d'hyperthyroïdie. Le développement d'une thyrotoxicose due à une sensibilité accrue des récepteurs cellulaires aux hormones thyroïdiennes a été décrit. Il existe également des cas opposés où la sensibilité des cellules aux hormones thyroïdiennes est réduite et un état de résistance aux hormones thyroïdiennes se développe.

La diminution de la formation et de la sécrétion d'hormones thyroïdiennes peut être causée par de nombreuses raisons, dont certaines résultent d'une violation des mécanismes de régulation de la fonction thyroïdienne. Alors, hypothyroïdie (hypothyroïdie) peut se développer avec une diminution de la formation de TRH dans l'hypothalamus (tumeurs, kystes, radiations, encéphalite dans l'hypothalamus, etc.). Cette hypothyroïdie est dite tertiaire. L'hypothyroïdie secondaire se développe en raison d'une formation insuffisante de THG par l'hypophyse (tumeurs, kystes, radiations, ablation chirurgicale d'une partie de l'hypophyse, encéphalite, etc.). L'hypothyroïdie primaire peut se développer à la suite d'une inflammation auto-immune de la glande, avec une carence en iode, en sélénium, une consommation excessive de produits goitrogènes - goitrogènes (certaines variétés de chou), après irradiation de la glande, utilisation à long terme d'un certain nombre de médicaments (iode, lithium, antithyroïdiens), etc.

Riz. 1. Hypertrophie diffuse de la glande thyroïde chez une fille de 12 ans atteinte de thyroïdite auto-immune (T. Foley, 2002)

Une production insuffisante d'hormones thyroïdiennes entraîne une diminution de l'intensité du métabolisme, de la consommation d'oxygène, de la ventilation, de la contractilité myocardique et du volume sanguin minute. Dans l'hypothyroïdie sévère, une condition appelée myxoedème- œdème muqueux. Il se développe par accumulation (peut-être sous l'influence de niveau avancé TSH) des mucopolysaccharides et de l'eau dans les couches basales de la peau, entraînant des poches et une peau pâteuse du visage, ainsi qu'une prise de poids, malgré une diminution de l'appétit. Les patients atteints de myxœdème peuvent développer un retard mental et moteur, de la somnolence, des frissons, une diminution de l'intelligence, le tonus de la division sympathique du SNA et d'autres changements.

Dans la mise en œuvre de processus complexes de formation d'hormones thyroïdiennes, des pompes ioniques sont impliquées qui assurent l'apport d'iode, un certain nombre d'enzymes de nature protéique, parmi lesquelles la thyroperoxydase joue un rôle clé. Dans certains cas, une personne peut avoir un défaut génétique entraînant une violation de sa structure et de sa fonction, qui s'accompagne d'une violation de la synthèse des hormones thyroïdiennes. Des défauts génétiques dans la structure de la thyroglobuline peuvent être observés. Des auto-anticorps sont souvent produits contre la thyroperoxydase et la thyroglobuline, qui s'accompagne également d'une violation de la synthèse des hormones thyroïdiennes. L'activité des processus de capture de l'iode et son incorporation dans la thyroglobuline peuvent être influencées par un certain nombre de agents pharmacologiques en régulant la synthèse hormonale. Leur synthèse peut être influencée par la prise de préparations d'iode.

Le développement de l'hypothyroïdie chez le fœtus et le nouveau-né peut entraîner l'apparition crétinisme - physique (petite taille, violation des proportions corporelles), sous-développement sexuel et mental. Ces changements peuvent être prévenus par une thérapie adéquate de substitution d'hormones thyroïdiennes dans les premiers mois après la naissance d'un enfant.

La structure de la glande thyroïde

C'est le plus grand organe endocrinien en termes de masse et de taille. Il se compose généralement de deux lobes, reliés par un isthme, et est situé sur la surface antérieure du cou, étant fixé aux surfaces antérieure et latérale de la trachée et du larynx par du tissu conjonctif. Le poids moyen d'une glande thyroïde normale chez l'adulte varie de 15 à 30 g, mais sa taille, sa forme et la topographie de l'emplacement varient considérablement.

Une glande thyroïde fonctionnellement active est la première des glandes endocrines à apparaître dans le processus d'embryogenèse. La ponte de la glande thyroïde chez le fœtus humain se forme au 16-17ème jour du développement intra-utérin sous la forme d'une accumulation de cellules endodermiques à la racine de la langue.

Aux premiers stades de développement (6 à 8 semaines), le rudiment de la glande est une couche de cellules épithéliales à prolifération intensive. Pendant cette période, la glande se développe rapidement, mais les hormones ne s'y forment pas encore. Les premiers signes de leur sécrétion sont détectés à 10-11 semaines (chez les fœtus d'environ 7 cm), lorsque les cellules glandulaires sont déjà capables d'absorber l'iode, de former un colloïde et de synthétiser la thyroxine.

Des follicules simples apparaissent sous la capsule, dans lesquels se forment des cellules folliculaires.

Les cellules parafolliculaires (quasi-folliculaires) ou C se développent dans le rudiment thyroïdien à partir de la 5e paire de poches branchiales. À la 12-14e semaine de développement fœtal, tout le lobe droit de la glande thyroïde acquiert une structure folliculaire et le gauche deux semaines plus tard. À la 16-17e semaine, la glande thyroïde fœtale est déjà complètement différenciée. Les glandes thyroïdes des fœtus âgés de 21 à 32 semaines se caractérisent par une activité fonctionnelle élevée, qui continue de croître jusqu'à 33 à 35 semaines.

Trois types de cellules se distinguent dans le parenchyme de la glande: A, B et C. La majeure partie des cellules du parenchyme sont des thyrocytes (folliculaires ou cellules A). Ils tapissent la paroi des follicules, dans les cavités desquelles se trouve le colloïde. Chaque follicule est entouré d'un réseau dense de capillaires, dans la lumière desquels la thyroxine et la triiodothyronine sécrétées par la glande thyroïde sont absorbées.

Dans la glande thyroïde inchangée, les follicules sont uniformément répartis dans tout le parenchyme. Avec une faible activité fonctionnelle de la glande, les thyrocytes sont généralement plats, avec un haut ils sont cylindriques (la hauteur des cellules est proportionnelle au degré d'activité des processus qui s'y déroulent). Le colloïde remplissant les lacunes des follicules est un liquide visqueux homogène. La majeure partie du colloïde est la thyroglobuline sécrétée par les thyrocytes dans la lumière du follicule.

Les cellules B (cellules Ashkénazes-Gurtl) sont plus grosses que les thyrocytes, ont un cytoplasme éosinophile et un noyau arrondi situé au centre. Des amines biogènes, dont la sérotonine, ont été trouvées dans le cytoplasme de ces cellules. Pour la première fois, les lymphocytes B apparaissent à l'âge de 14-16 ans. En grand nombre, on les retrouve chez les personnes âgées de 50 à 60 ans.

Les cellules parafolliculaires, ou cellules C (dans la transcription russe des cellules K), diffèrent des thyrocytes par leur incapacité à absorber l'iode. Ils assurent la synthèse de la calcitonine, une hormone impliquée dans la régulation du métabolisme du calcium dans l'organisme. Les cellules C sont plus grandes que les thyrocytes, elles sont généralement situées individuellement dans la composition des follicules. Leur morphologie est typique des cellules synthétisant des protéines pour l'exportation (il existe un réticulum endoplasmique rugueux, le complexe de Golgi, des granules sécrétoires, des mitochondries). Sur les préparations histologiques, le cytoplasme des cellules C semble plus léger que le cytoplasme des thyrocytes, d'où leur nom - cellules légères.

Si au niveau tissulaire, la principale unité structurelle et fonctionnelle de la glande thyroïde est constituée de follicules entourés de membranes basales, l'une des unités d'organes proposées de la glande thyroïde peut être constituée de microlobules, qui comprennent des follicules, des cellules C, des hémocapillaires et des basophiles tissulaires. La composition du microlobule comprend 4 à 6 follicules entourés d'une membrane de fibroblastes.

Au moment de la naissance, la glande thyroïde est fonctionnellement active et structurellement complètement différenciée. Chez les nouveau-nés, les follicules sont petits (60-70 microns de diamètre), au fur et à mesure que le corps de l'enfant se développe, leur taille augmente et atteint 250 microns chez l'adulte. Au cours des deux premières semaines après la naissance, les follicules se développent intensément, à 6 mois, ils sont bien développés dans toute la glande et à l'année, ils atteignent un diamètre de 100 microns. Pendant la puberté, il y a une augmentation de la croissance du parenchyme et du stroma de la glande, une augmentation de son activité fonctionnelle, se manifestant par une augmentation de la hauteur des thyrocytes, une augmentation de l'activité des enzymes qu'ils contiennent.

Chez un adulte, la glande thyroïde est adjacente au larynx et à la partie supérieure de la trachée de telle sorte que l'isthme se situe au niveau des demi-anneaux trachéaux II-IV.

La masse et la taille de la glande thyroïde changent tout au long de la vie. Chez un nouveau-né en bonne santé, la masse de la glande varie de 1,5 à 2 g. À la fin de la première année de vie, la masse double et augmente lentement à la puberté jusqu'à 10-14 g. L'augmentation de la masse est particulièrement visible à l'âge de 5 à 7 ans. La masse de la glande thyroïde à l'âge de 20 à 60 ans varie de 17 à 40 g.

La glande thyroïde a un apport sanguin exceptionnellement abondant par rapport aux autres organes. Le débit volumétrique du flux sanguin dans la glande thyroïde est d'environ 5 ml/g par minute.

La glande thyroïde est alimentée en sang par les artères thyroïdiennes supérieures et inférieures appariées. Parfois, l'artère la plus basse non appariée (a. thyroïdeje suis).

La sortie du sang veineux de la glande thyroïde s'effectue par les veines qui forment des plexus à la circonférence des lobes latéraux et de l'isthme. La glande thyroïde possède un vaste réseau de vaisseaux lymphatiques, à travers lesquels la lymphe s'occupe des ganglions lymphatiques cervicaux profonds, puis des ganglions lymphatiques profonds cervicaux supraclaviculaires et latéraux. Vaisseaux lymphatiques efférents du col latéral profond ganglions lymphatiques forment un tronc jugulaire de chaque côté du cou, qui se jette dans le canal thoracique à gauche et à droite dans le canal lymphatique droit.

La glande thyroïde est innervée par des fibres postganglionnaires du système nerveux sympathique provenant des nœuds cervicaux supérieurs, moyens (principalement) et inférieurs du tronc sympathique. Les nerfs thyroïdiens forment des plexus autour des vaisseaux qui vont à la glande. On pense que ces nerfs remplissent une fonction vasomotrice. Le nerf vague est également impliqué dans l'innervation de la glande thyroïde, transportant des fibres parasympathiques vers la glande dans le cadre des nerfs laryngés supérieur et inférieur. La synthèse des hormones thyroïdiennes contenant de l'iode T 3 et T 4 est réalisée par les cellules A folliculaires - les thyrocytes. Les hormones T 3 et T 4 sont iodées.

Les hormones T 4 et T 3 sont des dérivés iodés de l'acide aminé L-tyrosine. L'iode, qui fait partie de leur structure, représente 59 à 65 % de la masse de la molécule hormonale. Le besoin en iode pour la synthèse normale des hormones thyroïdiennes est présenté dans le tableau. 1. La séquence des processus de synthèse est simplifiée comme suit. L'iode sous forme d'iodure est extrait du sang à l'aide d'une pompe à ions, s'accumule dans les thyrocytes, est oxydé et inclus dans le cycle phénolique de la tyrosine dans le cadre de la thyroglobuline (organisation de l'iode). L'iodation de la thyroglobuline avec formation de mono- et de diiodotyrosines se produit à la frontière entre le thyrocyte et le colloïde. Ensuite, la connexion (condensation) de deux molécules de diiodotyrosine est réalisée avec formation de T 4 ou diiodotyrosine et monoiodotyrosine avec formation de T 3 . Une partie de la thyroxine subit une désiodation dans la glande thyroïde avec formation de triiodothyronine.

Tableau 1. Normes de consommation d'iode (OMS, 2005. par I. Dedov et al. 2007)

La thyroglobuline iodée, ainsi que la T4 et la T3 qui y sont attachées, s'accumulent et sont stockées dans les follicules sous forme de colloïde, agissant comme des hormones thyroïdiennes de dépôt. La libération d'hormones résulte de la pinocytose du colloïde folliculaire et de l'hydrolyse subséquente de la thyroglobuline dans les phagolysosomes. La T 4 et la T 3 libérées sont sécrétées dans le sang.

La sécrétion basale quotidienne par la glande thyroïde est d'environ 80 μg T 4 et 4 μg T 3 Dans le même temps, les thyrocytes des follicules de la glande thyroïde sont la seule source de formation de T 4 endogène. Contrairement à T 4 , T 3 se forme dans les thyrocytes en petite quantité et la formation principale de cette forme active de l'hormone s'effectue dans les cellules de tous les tissus du corps par désiodation d'environ 80% de T 4 .

Ainsi, en plus du dépôt glandulaire d'hormones thyroïdiennes, le corps possède un deuxième dépôt extra-glandulaire d'hormones thyroïdiennes, représenté par des hormones associées aux protéines de transport sanguin. Le rôle de ces dépôts est d'empêcher déclin rapide le niveau d'hormones thyroïdiennes dans le corps, qui pourrait se produire avec une diminution à court terme de leur synthèse, par exemple, avec une courte diminution de l'apport d'iode dans le corps. La forme liée des hormones dans le sang empêche leur excrétion rapide du corps par les reins, protège les cellules de l'apport incontrôlé d'hormones. Les hormones libres pénètrent dans les cellules en quantités correspondant à leurs besoins fonctionnels.

La thyroxine pénétrant dans les cellules subit une désiodation sous l'action des enzymes déiodinases, et lorsqu'un atome d'iode est clivé, une hormone plus active, la triiodothyronine, en est formée. Dans ce cas, selon les voies de désiodation, la T 3 active et la T 3 inverse inactive (3,3,5 "-triiodine-L-thyronine - pT 3) peuvent être formées à partir de T 4 . Ces hormones sont transformées par désiodation successive en métabolites T 2 , puis T 1 et T 0 , qui sont conjugués à l'acide glucuronique ou au sulfate dans le foie et excrétés dans la bile et par les reins de l'organisme. Non seulement la T3, mais également d'autres métabolites de la thyroxine peuvent également présenter une activité biologique.

Le mécanisme d'action des hormones thyroïdiennes est principalement dû à leur interaction avec les récepteurs nucléaires, qui sont des protéines non histones situées directement dans le noyau cellulaire. Il existe trois principaux sous-types de récepteurs d'hormones thyroïdiennes : TPβ-2, TPβ-1 et TPa-1. À la suite de l'interaction avec T3, le récepteur est activé, le complexe hormone-récepteur interagit avec la région d'ADN sensible aux hormones et régule l'activité transcriptionnelle des gènes.

Un certain nombre d'effets non génomiques des hormones thyroïdiennes dans les mitochondries, la membrane plasmique des cellules, ont été révélés. En particulier, les hormones thyroïdiennes peuvent modifier la perméabilité des membranes mitochondriales pour les protons d'hydrogène et, en découplant les processus de respiration et de phosphorylation, réduire la synthèse d'ATP et augmenter la formation de chaleur dans le corps. Ils modifient la perméabilité des membranes plasmiques aux ions Ca 2+ et affectent de nombreux processus intracellulaires réalisés avec la participation du calcium.

Principaux effets et rôle des hormones thyroïdiennes

Le fonctionnement normal de tous les organes et tissus du corps sans exception est possible avec un niveau normal d'hormones thyroïdiennes, car elles affectent la croissance et la maturation des tissus, le métabolisme énergétique et le métabolisme des protéines, lipides, glucides, acides nucléiques, vitamines et d'autres substances. Attribuer les effets métaboliques et autres effets physiologiques des hormones thyroïdiennes.

Effets métaboliques :

  • activation des processus oxydatifs et augmentation du métabolisme basal, augmentation de l'absorption d'oxygène par les tissus, augmentation de la génération de chaleur et de la température corporelle;
  • stimulation de la synthèse des protéines (action anabolisante) à des concentrations physiologiques ;
  • augmentation de l'oxydation des acides gras et diminution de leur taux dans le sang;
  • hyperglycémie due à l'activation de la glycogénolyse dans le foie.

Effets physiologiques :

  • assurer les processus normaux de croissance, de développement, de différenciation des cellules, des tissus et des organes, y compris le système nerveux central (myélinisation des fibres nerveuses, différenciation des neurones), ainsi que les processus de régénération physiologique des tissus ;
  • renforcer les effets du SNS par une sensibilité accrue des récepteurs adrénergiques à l'action de l'Adr et de la NA ;
  • excitabilité accrue du système nerveux central et activation des processus mentaux;
  • participation à assurer la fonction reproductrice (contribuer à la synthèse de GH, FSH, LH et à la mise en œuvre des effets du facteur de croissance analogue à l'insuline - IGF) ;
  • participation à la formation de réactions adaptatives du corps aux effets indésirables, en particulier au froid;
  • participation au développement du système musculaire, augmentation de la force et de la vitesse des contractions musculaires.

La formation, la sécrétion et la transformation des hormones thyroïdiennes sont régulées par des mécanismes hormonaux, nerveux et autres complexes. Leurs connaissances permettent de diagnostiquer les causes d'une diminution ou d'une augmentation de la sécrétion des hormones thyroïdiennes.

Les hormones de l'axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien jouent un rôle clé dans la régulation de la sécrétion d'hormones thyroïdiennes (Fig. 2). La sécrétion basale des hormones thyroïdiennes et ses modifications sous diverses influences sont régulées par le niveau de TRH de l'hypothalamus et de TSH de l'hypophyse. La TRH stimule la production de TSH, qui a un effet stimulant sur presque tous les processus de la glande thyroïde et la sécrétion de T 4 et T 3 . Dans des conditions physiologiques normales, la formation de TRH et de TSH est contrôlée par le niveau de T 4 et de T libres dans le sang sur la base de mécanismes de rétroaction négative. Dans le même temps, la sécrétion de TRH et de TSH est inhibée par un taux élevé d'hormones thyroïdiennes dans le sang et, à leur faible concentration, elle augmente.

Riz. Fig. 2. Représentation schématique de la régulation de la formation et de la sécrétion d'hormones dans l'axe hypothalamus - hypophyse - glande thyroïde

L'état de sensibilité des récepteurs à l'action des hormones à différents niveaux de l'axe est d'une grande importance dans les mécanismes de régulation des hormones de l'axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien. Des modifications de la structure de ces récepteurs ou leur stimulation par des auto-anticorps peuvent être à l'origine d'une altération de la formation des hormones thyroïdiennes.

La formation d'hormones dans la glande elle-même dépend de la réception d'une quantité suffisante d'iodure dans le sang - 1 à 2 microgrammes pour 1 kg de poids corporel (voir Fig. 2).

Avec un apport insuffisant en iode dans le corps, des processus d'adaptation s'y développent, qui visent à l'utilisation la plus prudente et la plus efficace de l'iode qu'il contient. Ils consistent en une augmentation du flux sanguin à travers la glande, une capture plus efficace de l'iode par la glande thyroïde à partir du sang, des modifications des processus de synthèse hormonale et de sécrétion de Tu. Les réactions adaptatives sont déclenchées et régulées par la thyrotropine, dont le niveau augmente avec carence en iode. Si l'apport quotidien d'iode dans le corps est inférieur à 20 microgrammes pendant une longue période, une stimulation prolongée des cellules thyroïdiennes entraîne la croissance de ses tissus et le développement d'un goitre.

Les mécanismes d'autorégulation de la glande dans des conditions de carence en iode assurent sa plus grande capture par les thyrocytes à un niveau inférieur d'iode dans le sang et un recyclage plus efficace. Si environ 50 mcg d'iode sont délivrés à l'organisme par jour, alors en augmentant le taux de son absorption par les thyrocytes du sang (iode d'origine alimentaire et iode réutilisable provenant de produits métaboliques), environ 100 mcg d'iode par jour pénètrent dans la thyroïde glande.

Reçu de tube digestif 50 microgrammes d'iode par jour est le seuil auquel la capacité à long terme de la glande thyroïde à l'accumuler (y compris l'iode réutilisé) en quantités lorsque la teneur en iode inorganique dans la glande reste à la limite inférieure de la normale (environ 10 mg ) est encore conservé. En dessous de ce seuil d'apport d'iode dans l'organisme par jour, l'efficacité de l'augmentation du taux d'absorption d'iode par la glande thyroïde est insuffisante, l'absorption d'iode et sa teneur dans la glande diminuent. Dans ces cas, le développement d'un dysfonctionnement thyroïdien devient plus probable.

Simultanément à l'inclusion des mécanismes adaptatifs de la glande thyroïde dans la carence en iode, une diminution de son excrétion du corps avec l'urine est observée. En conséquence, des mécanismes d'excrétion adaptatifs assurent l'excrétion d'iode du corps par jour en quantités équivalentes à son apport quotidien inférieur par le tractus gastro-intestinal.

L'apport de concentrations inférieures au seuil d'iode (moins de 50 mcg par jour) entraîne une augmentation de la sécrétion de TSH et de son effet stimulant sur la glande thyroïde. Ceci s'accompagne d'une accélération de l'iodation des résidus tyrosyl de la thyroglobuline, d'une augmentation de la teneur en monoiodotyrosines (MIT) et d'une diminution des diiodotyrosines (DIT). Le rapport MIT/DIT augmente, et, par conséquent, la synthèse de T 4 diminue et la synthèse de T 3 augmente. Le rapport T 3 /T 4 augmente dans la glande et le sang.

En cas de carence sévère en iode, on observe une diminution des taux sériques de T 4 , une augmentation des taux de TSH et une teneur en T 3 normale ou élevée. Les mécanismes de ces changements ne sont pas précisément élucidés, mais très probablement, cela est le résultat d'une augmentation du taux de formation et de sécrétion de T 3 , d'une augmentation du rapport de T 3 T 4 et d'une augmentation de la conversion de T 4 à T 3 dans les tissus périphériques.

Une augmentation de la formation de T 3 dans des conditions de carence en iode est justifiée du point de vue de l'obtention des plus grands effets métaboliques finaux des TG avec la plus petite de leur capacité "iodée". On sait que l'effet sur le métabolisme de T 3 est environ 3 à 8 fois plus fort que T 4, mais comme T 3 ne contient que 3 atomes d'iode dans sa structure (et non 4 comme T 4), alors pour la synthèse d'un Molécule T 3 seulement 75% des coûts d'iode sont nécessaires, par rapport à la synthèse de T 4 .

Avec une carence en iode très importante et une diminution de la fonction thyroïdienne dans le contexte d'un taux élevé de TSH, les taux de T 4 et T 3 diminuent. Plus de thyroglobuline apparaît dans le sérum sanguin, dont le niveau est en corrélation avec le niveau de TSH.

La carence en iode chez les enfants a un effet plus fort que chez les adultes sur les processus métaboliques dans les thyrocytes de la glande thyroïde. Dans les zones de résidence carencées en iode, le dysfonctionnement thyroïdien chez les nouveau-nés et les enfants est beaucoup plus fréquent et plus prononcé que chez les adultes.

Lorsqu'un petit excès d'iode pénètre dans le corps humain, le degré d'organisation de l'iodure, la synthèse des triglycérides et leur sécrétion augmentent. Il y a une augmentation du niveau de TSH, une légère diminution du niveau de T 4 libre dans le sérum, tout en augmentant la teneur en thyroglobuline. Un apport excessif d'iode plus long peut bloquer la synthèse des TG en inhibant l'activité des enzymes impliquées dans les processus de biosynthèse. À la fin du premier mois, on note une augmentation de la taille de la glande thyroïde. Avec un apport excessif chronique d'iode en excès dans le corps, une hypothyroïdie peut se développer, mais si l'apport d'iode dans le corps est revenu à la normale, la taille et la fonction de la glande thyroïde peuvent revenir à leurs valeurs d'origine.

Les sources d'iode pouvant entraîner un apport excessif d'iode sont souvent le sel iodé, les préparations multivitaminées complexes contenant des suppléments minéraux, les aliments et certains médicaments contenant de l'iode.

La glande thyroïde possède un mécanisme de régulation interne qui vous permet de faire face efficacement à un apport excessif en iode. Bien que l'apport d'iode dans le corps puisse fluctuer, la concentration de TG et de TSH dans le sérum sanguin peut rester inchangée.

On croit que quantité maximale l'iode, qui, lorsqu'il est absorbé par le corps, ne provoque pas encore de modification de la fonction thyroïdienne, est d'environ 500 mcg par jour pour les adultes, mais il y a une augmentation du niveau de sécrétion de TSH en réponse à l'action de la libération de thyrotropine hormone.

L'apport d'iode en quantités de 1,5 à 4,5 mg par jour entraîne une diminution significative des taux sériques, de T 4 totale et libre, une augmentation du taux de TSH (le taux de T 3 reste inchangé).

L'effet de suppression de la fonction de la glande thyroïde par un excès d'iode se produit également dans la thyrotoxicose, lorsqu'en prenant une quantité excessive d'iode (par rapport à l'apport naturel exigence quotidienne) éliminer les symptômes de la thyrotoxicose et abaisser le taux sérique de triglycérides. Cependant, avec un apport prolongé d'excès d'iode dans le corps, les manifestations de la thyrotoxicose réapparaissent. On pense qu'une diminution temporaire du taux de TG dans le sang avec un apport excessif d'iode est principalement due à l'inhibition de la sécrétion hormonale.

L'apport de petites quantités excessives d'iode dans l'organisme entraîne une augmentation proportionnelle de son absorption par la glande thyroïde, jusqu'à une certaine valeur saturante d'iode absorbé. Lorsque cette valeur est atteinte, l'absorption d'iode par la glande peut diminuer malgré son apport dans l'organisme en grande quantité. Dans ces conditions, sous l'influence de la TSH hypophysaire, l'activité de la glande thyroïde peut varier considérablement.

Étant donné que le niveau de TSH augmente lorsqu'un excès d'iode pénètre dans le corps, on ne s'attendrait pas à une suppression initiale, mais à une activation de la fonction thyroïdienne. Cependant, il a été établi que l'iode inhibe une augmentation de l'activité de l'adénylate cyclase, inhibe la synthèse de la thyroperoxydase, inhibe la formation de peroxyde d'hydrogène en réponse à l'action de la TSH, bien que la liaison de la TSH au récepteur de la membrane cellulaire des thyrocytes soit pas dérangé.

Il a déjà été noté que la suppression de la fonction thyroïdienne par un excès d'iode est temporaire et que la fonction est rapidement restaurée malgré l'apport continu de quantités excessives d'iode dans le corps. Il s'agit d'une adaptation ou d'une fuite de la glande thyroïde sous l'influence de l'iode. L'un des principaux mécanismes de cette adaptation est une diminution de l'efficacité de la captation et du transport de l'iode dans le thyrocyte. Comme on pense que le transport de l'iode à travers la membrane basale des thyrocytes est associé à la fonction de la Na+/K+ ATPase, on peut s'attendre à ce qu'un excès d'iode puisse affecter ses propriétés.

Malgré l'existence de mécanismes d'adaptation de la glande thyroïde à un apport insuffisant ou excessif d'iode pour maintenir son fonction normale l'équilibre de l'iode doit être maintenu dans le corps. Avec un niveau normal d'iode dans le sol et l'eau par jour, jusqu'à 500 μg d'iode sous forme d'iodure ou d'iodate, qui sont convertis en iodures dans l'estomac, peuvent pénétrer dans le corps humain avec des aliments végétaux et, dans une moindre mesure , avec de l'eau. Les iodures sont rapidement absorbés par le tractus gastro-intestinal et distribués dans le liquide extracellulaire du corps. La concentration d'iodure dans les espaces extracellulaires reste faible, car une partie de l'iodure est rapidement capturée du liquide extracellulaire par la glande thyroïde, et le reste est excrété du corps la nuit. Le taux d'absorption d'iode par la glande thyroïde est inversement proportionnel au taux de son excrétion par les reins. L'iode peut être excrété par les glandes salivaires et d'autres glandes du tube digestif, mais il est ensuite réabsorbé de l'intestin dans le sang. Environ 1 à 2% de l'iode est excrété par les glandes sudoripares et, avec une transpiration accrue, la proportion d'iode excrétée avec l'iode peut atteindre 10%.

Sur les 500 μg d'iode absorbés de l'intestin supérieur dans le sang, environ 115 μg sont capturés par la glande thyroïde et environ 75 μg d'iode sont utilisés par jour pour la synthèse des triglycérides, 40 μg sont renvoyés au liquide extracellulaire. Les T 4 et T 3 synthétisés sont ensuite détruits dans le foie et d'autres tissus, l'iode libéré à raison de 60 μg pénètre dans le sang et le liquide extracellulaire, et environ 15 μg d'iode conjugué dans le foie avec des glucuronides ou des sulfates sont excrétés dans le bile.

Dans le volume total, le sang est un liquide extracellulaire qui, chez un adulte, représente environ 35 % du poids corporel (soit environ 25 litres), dans lequel environ 150 microgrammes d'iode sont dissous. L'iodure est librement filtré dans les glomérules et réabsorbé passivement à environ 70 % dans les tubules. Pendant la journée, environ 485 microgrammes d'iode sont excrétés du corps avec l'urine et environ 15 microgrammes avec les matières fécales. La concentration moyenne d'iode dans le plasma sanguin est maintenue à un niveau d'environ 0,3 μg / l.

Avec une diminution de l'apport d'iode dans le corps, sa quantité dans les fluides corporels diminue, l'excrétion dans l'urine diminue et la glande thyroïde peut augmenter son absorption de 80 à 90%. La glande thyroïde est capable de stocker l'iode sous forme d'iodothyronines et de tyrosines iodées en quantités proches des besoins de l'organisme en 100 jours. En raison de ces mécanismes d'épargne d'iode et de l'iode déposé, la synthèse de TG dans des conditions de carence en iode dans le corps peut rester inchangée jusqu'à deux mois. Une carence en iode plus longue dans l'organisme entraîne une diminution de la synthèse des triglycérides malgré son absorption maximale par la glande à partir du sang. Une augmentation de l'apport d'iode dans le corps peut accélérer la synthèse des triglycérides. Cependant, si l'apport quotidien d'iode dépasse 2000 mcg, l'accumulation d'iode dans la glande thyroïde atteint un niveau où l'absorption d'iode et la biosynthèse hormonale sont inhibées. L'intoxication chronique à l'iode survient lorsque son apport quotidien dans l'organisme est supérieur à 20 fois les besoins quotidiens.

L'iodure pénétrant dans le corps en est excrété principalement avec l'urine. Par conséquent, sa teneur totale dans le volume d'urine quotidienne est l'indicateur le plus précis de l'apport en iode et peut être utilisé pour évaluer l'équilibre en iode dans tout l'organisme.

Ainsi, un apport suffisant en iode exogène est nécessaire à la synthèse des triglycérides en quantités adéquates aux besoins de l'organisme. Dans le même temps, la réalisation normale des effets des TG dépend de l'efficacité de leur liaison aux récepteurs nucléaires des cellules, dont le zinc. Par conséquent, l'apport d'une quantité suffisante de ce microélément (15 mg/jour) est également important pour la manifestation des effets de la TH au niveau du noyau cellulaire.

La formation de formes actives de TH à partir de la thyroxine dans les tissus périphériques se produit sous l'action des déiodinases, la présence de sélénium est nécessaire à la manifestation de leur activité. Il a été établi que l'apport de sélénium dans le corps d'un adulte à raison de 55 à 70 μg par jour est une condition nécessaire à la formation d'une quantité suffisante de T v dans les tissus périphériques.

Les mécanismes nerveux de régulation de la fonction thyroïdienne s'effectuent sous l'influence des neurotransmetteurs ATP et PSNS. Le SNS innerve les vaisseaux de la glande et du tissu glandulaire avec ses fibres postganglionnaires. La noradrénaline augmente le niveau d'AMPc dans les thyrocytes, améliore leur absorption d'iode, la synthèse et la sécrétion des hormones thyroïdiennes. Les fibres PSNS conviennent également aux follicules et aux vaisseaux de la glande thyroïde. Une augmentation du tonus du PSNS (ou l'introduction d'acétylcholine) s'accompagne d'une augmentation du niveau de cGMP dans les thyrocytes et d'une diminution de la sécrétion d'hormones thyroïdiennes.

Sous le contrôle du système nerveux central se trouve la formation et la sécrétion de TRH par les neurones à petites cellules de l'hypothalamus, et par conséquent, la sécrétion de TSH et d'hormones thyroïdiennes.

Le niveau d'hormones thyroïdiennes dans les cellules tissulaires, leur conversion en formes actives et en métabolites est régulée par un système de déiodinases - des enzymes dont l'activité dépend de la présence de sélénocystéine dans les cellules et de l'apport de sélénium. Il existe trois types de déiodinases (D1, D2, DZ), qui se répartissent différemment dans divers tissus de l'organisme et déterminent les voies de conversion de la thyroxine en T 3 active ou pT 3 inactive et autres métabolites.

Fonction endocrinienne des cellules K thyroïdiennes parafolliculaires

Ces cellules synthétisent et sécrètent l'hormone calcitonine.

Calcitonip (Thyrocalcitoine)- un peptide composé de 32 résidus d'acides aminés, dont la teneur dans le sang est de 5 à 28 pmol / l, agit sur les cellules cibles, stimule les récepteurs membranaires T-TMS et augmente le niveau d'AMPc et d'IGF en eux. Il peut être synthétisé dans le thymus, les poumons, le système nerveux central et d'autres organes. Le rôle de la calcitonine extrathyroïdienne est inconnu.

Le rôle physiologique de la calcitonine est la régulation du taux de calcium (Ca 2+) et de phosphates (PO 3 4 -) dans le sang. La fonction est mise en œuvre à travers plusieurs mécanismes :

  • inhibition de l'activité fonctionnelle des ostéoclastes et suppression de la résorption osseuse. Cela réduit l'excrétion des ions Ca 2+ et PO 3 4 - du tissu osseux dans le sang;
  • réduire la réabsorption des ions Ca 2+ et PO 3 4 - de l'urine primaire dans les tubules rénaux.

En raison de ces effets, une augmentation du taux de calcitonine entraîne une diminution de la teneur en ions Ca 2 et PO 3 4 dans le sang.

Régulation de la sécrétion de calcitonine réalisée avec la participation directe de Ca 2 dans le sang, dont la concentration est normalement de 2,25 à 2,75 mmol / l (9 à 11 mg%). Une augmentation du taux de calcium dans le sang (hypscalcisme) provoque une sécrétion active de calcitonine. Une diminution du taux de calcium entraîne une diminution de la sécrétion hormonale. Stimule la sécrétion des catécholamines de calcitonine, du glucagon, de la gastrine et de la cholécystokinine.

Une augmentation du taux de calcitonine (50 à 5000 fois supérieur à la normale) est observée dans l'une des formes de cancer de la thyroïde (carcinome médullaire), qui se développe à partir des cellules parafolliculaires. Dans le même temps, la détermination d'un taux élevé de calcitonine dans le sang est l'un des marqueurs de cette maladie.

Une augmentation du taux de calcitonine dans le sang, ainsi que l'absence presque complète de calcitonine après le retrait de la glande thyroïde, peuvent ne pas s'accompagner d'une violation du métabolisme du calcium et de l'état du système squelettique. Ces observations cliniques suggèrent que le rôle physiologique de la calcitonine dans la régulation des taux de calcium reste mal compris.

Pour le système endocrinien, la clé est le concept « d'hormone ». Les hormones- régulateurs chimiques humoraux intercellulaires - sécrétés pendant environnement interne corps (principalement dans le sang) à partir de cellules spécialisées (endocrines) et agissent sur des cellules cibles contenant des molécules réceptrices pour des hormones spécifiques. Cette interaction distante (via la circulation sanguine) entre les cellules productrices d'hormones et les cellules cibles est connue sous le nom de régulation endocrinienne. La régulation paracrine implique les effets des hormones qui affectent les cellules cibles voisines par diffusion, tandis que la régulation autocrine affecte directement les cellules sécrétant ces hormones (voir Fig. 4-7). Il existe également de nombreuses autres glandes productrices d'hormones "non classiques". Cela comprend le SNC, les reins, l'estomac, l'intestin grêle, la peau, le cœur et le placenta. Les dernières recherches en biologie cellulaire et moléculaire élargissent constamment notre compréhension du système endocrinien, par exemple la découverte leptine Une hormone produite à partir des cellules graisseuses.

Interactions intercellulaires informationnelles réalisées par les hormones s'inscrire dans la séquence d'événements suivante : "signal (hormone) - récepteur - (second messager) - réponse physiologique". Les concentrations physiologiques d'hormones qui effectuent la régulation humorale des fonctions fluctuent dans les limites de 10 -7 -10 -12 M, c'est-à-dire les hormones sont efficaces à des concentrations extrêmement faibles.

Une variété d'hormones et de systèmes hormonaux régulent presque toutes les fonctions du corps, y compris le métabolisme, la reproduction, la croissance et le développement, l'équilibre hydrique et électrolytique et le comportement. La régulation de l'activité de nombreuses glandes endocrines s'effectue à l'aide des mécanismes de rétroaction de l'hypophyse et de l'hypothalamus.

La synthèse de certaines hormones (adrénaline, norépinéphrine, etc.) ne dépend pas directement de l'influence régulatrice de l'hypophyse et est contrôlée par le système nerveux sympathique.

Chimie des hormones

Selon la structure chimique, les hormones, ainsi que d'autres substances biologiquement actives de nature régulatrice (par exemple, facteurs de croissance, interleukines, interférons, chimiokines, angiotensines, Pg et un certain nombre d'autres) sont divisées en peptides, stéroïdes, dérivés d'acides aminés et d'acide arachidonique.

Hormones peptidiques sont des substances polaires qui ne peuvent pas pénétrer directement les membranes biologiques. Par conséquent, pour leur sécrétion, le mécanisme de l'exocytose est utilisé. Pour la même raison, les récepteurs d'hormones peptidiques sont intégrés dans la membrane plasmique de la cellule cible et la transmission du signal aux structures intracellulaires est effectuée par des seconds médiateurs.

Hormones stéroïdes- minéralocorticoïdes, glucocorticoïdes, androgènes, œstrogènes, progestatifs, calcitriol. Ces composés - dérivés du cholestérol - sont des substances non polaires, ils pénètrent donc librement dans les membranes biologiques. Pour cette raison, la sécrétion d'hormones stéroïdes se produit sans la participation de vésicules sécrétoires. Pour la même raison, les récepteurs des molécules non polaires sont situés à l'intérieur de la cellule cible. De tels récepteurs sont généralement appelés récepteurs nucléaires.

Dérivés d'acides aminés- tyrosine (hormones thyroïdiennes contenant de l'iode, noradrénaline, adrénaline et dopamine), histidine (histamine), tryptophane (mélatonine et sérotonine).

Dérivés de l'acide arachidonique(eicosanoïdes ou prostanoïdes). Eicosanoïdes (du grec. eikosi- vingt) se composent (comme l'acide arachidonique) de 20 atomes de carbone. Il s'agit notamment des prostaglandines (PG), des thromboxanes, des prostacyclines, des leucotriènes, des acides hydroxyeicosotétraénoïque (HETE, de l'anglais hydroxyeicosatétraénoïque) et époxyeicosotétraénoïque, ainsi que des dérivés de ces acides. Tous les eicosanoïdes ont une activité physiologique élevée et polyvalente, beaucoup d'entre eux ne fonctionnent qu'à l'intérieur de la cellule.

Mécanismes d'action des hormones sur les cellules cibles

Les interactions intercellulaires informationnelles mises en œuvre dans le système endocrinien prévoient la séquence d'événements suivante :

hormone - récepteur cellulaire cible - (second messager) - réponse

cellules cibles

Chaque hormone a un effet régulateur sur la cellule cible si et seulement si elle se lie en tant que ligand à sa protéine réceptrice spécifique dans la cellule cible.

Circulation dans le sang. Les hormones circulent dans le sang soit librement, soit en association avec des protéines qui les lient (T 4 , T 3 , hormones stéroïdes, facteurs de croissance analogues à l'insuline, hormone de croissance). La liaison à ces protéines augmente considérablement la demi-vie des hormones. Ainsi, la T 4 dans le complexe circule pendant environ 1 semaine, alors que la demi-vie de la T 4 libre est de plusieurs minutes.

Résumé de la section

Le système endocrinien intègre les fonctions des organes et des systèmes par le biais d'hormones sécrétées à la fois par les glandes endocrines classiques et par les organes et tissus dont la fonction première n'est pas endocrinienne.

Les hormones peuvent envoyer des signaux aux cellules qui les produisent (régulation autocrine) ou aux cellules voisines (régulation paracrine), les glandes endocrines classiques libèrent des signaux chimiques dans le sang qui atteignent des cibles tissulaires distantes.

Les cellules cibles reconnaissent les hormones en fonction de récepteurs spécifiques hautement apparentés, qui peuvent être situés à la surface de la cellule, à l'intérieur du cytoplasme ou sur le noyau de la cellule cible.

Les signaux hormonaux sont organisés en un système de rétroaction hiérarchique, des cascades qui amplifient les effets des millions de fois et déterminent parfois la nature du secret dévoilé.

La plupart des hormones ont une variété d'effets et ont la capacité, avec d'autres hormones, de contrôler des paramètres vitaux.

Chimiquement, les hormones peuvent être des métabolites d'acides aminés individuels, de peptides ou de métabolites de cholestérol, et selon

de leur solubilité à être transportés dans le sang sous une forme libre (amines et peptides) ou sous une forme associée à des protéines de transport (stéroïdes et hormones thyroïdiennes).

LES HORMONES ET LEURS EFFETS PHYSIOLOGIQUES

Dans cette section, étant donné caractéristique physiologique diverses hormones synthétisées et sécrétées par les cellules du système endocrinien.

SYSTÈME HYPOTHALAMIQUE-HYPOPHYSIQUE

Une partie du diencéphale - l'hypothalamus - et l'hypophyse s'étendant de sa base anatomiquement et fonctionnellement forment un seul ensemble - le système endocrinien hypothalamo-hypophysaire (voir Fig. 16-2, C, D).

Hypothalamus

Dans les neurones neurosécrétoires de l'hypothalamus, des neuropeptides sont synthétisés et pénètrent dans les lobes antérieur (libérateur d'hormones) et postérieur (ocytocine et vasopressine) de l'hypophyse.

libérant des hormones

Hormones de libération hypothalamique libérant l'hormone)- un groupe de neurohormones dont les cibles sont les cellules endocrines de l'hypophyse antérieure. D'un point de vue fonctionnel, les hormones libératrices sont divisées en libérines (hormones libératrices qui augmentent la synthèse et la sécrétion de l'hormone correspondante dans les cellules endocrines de l'hypophyse antérieure) et statines (hormones libératrices qui inhibent la synthèse et la sécrétion d'hormones dans cellules cibles). Les liberines hypothalamiques comprennent la somatolibérine, la gonadolibérine, la thyréolibérine et la corticolibérine, et les statines sont représentées par la somatostatine et la prolactinostatine.

Somatostatine- un puissant régulateur des fonctions du système endocrinien et nerveux, inhibiteur synthèse et sécrétion de nombreuses hormones et sécrétions.

Somatolibérine. La somatolibérine hypothalamique stimule la sécrétion d'hormone de croissance dans l'hypophyse antérieure.

Gonadolibérine (lulibérine) et prolactinostatine. Gène LHRH

code pour les séquences d'acides aminés de la GnRH et de la prolactinostatine. La gonadolibérine est le neurorégulateur le plus important de la fonction de reproduction ; il stimule synthèse et sécrétion de FSH et LH dans les cellules productrices de gonadotrophes, et prolactinostatine supprime sécrétion de prolactine par les cellules lactotrophes de l'antéhypophyse. La lulibérine est un décapeptide.

Thyréolibérine- le tripeptide, qui est synthétisé par de nombreux neurones du SNC (dont les neurones neurosécréteurs du noyau paraventriculaire). Thyréolibérine stimule sécrétion de prolactine par les lactotrophes et de thyrotropine par les thyrotrophes de l'hypophyse antérieure.

Corticolibérine synthétisé dans les neurones neurosécrétoires du noyau paraventriculaire de l'hypothalamus, du placenta, des lymphocytes T. Dans l'hypophyse antérieure, la corticolibérine stimule la synthèse et la sécrétion d'ACTH et d'autres produits d'expression génique de la proopiomélanocortine.

Mélanostatine inhibe la formation de mélanotropines. Liberines et statines sur les axones des neurones hypothalamiques

atteignent l'éminence médiane, où elles sont sécrétées dans les vaisseaux sanguins du système de circulation sanguine porte, puis par les veines portes de l'hypophyse, ces neurohormones pénètrent dans le lobe antérieur de l'hypophyse et régulent l'activité de ses cellules endocrines (Tableau 18-1, voir Fig. 16-2, C, D ).

Tableau 18-1.Effets des neurohormones hypothalamiques sur la sécrétion hormonale de l'adénohypophyse

Le rôle de la dopamine Produit intermédiaire du métabolisme de la tyrosine et précurseur de la norépinéphrine et de l'adrénaline, la catécholamine dopamine (3-hydroxytyramine), qui pénètre dans les cellules de l'hypophyse antérieure par le sang, inhibe la sécrétion de FSH, de lutropine (LH), de TSH et de prolactine.

Hormones hypophysaires postérieures

Les nanopeptides vasopressine et ocytocine sont synthétisés dans les péricaryons des neurones neurosécrétoires des noyaux paraventriculaire et supraoptique de l'hypothalamus, transportés le long de leurs axones dans le cadre de la voie hypothalamo-hypophysaire vers le lobe postérieur de l'hypophyse, où ils sont sécrétés dans le sang (voir Fig. 16-2, D). Le signal de sécrétion est l'activité impulsionnelle des mêmes neurones neurosécrétoires.

Vasopressine(arginine-vasopressine, hormone antidiurétique - ADH) a antidiurétique(régulateur de la réabsorption d'eau dans les tubules du rein) et vasoconstricteur(vasoconstricteur) effets(Ces effets de l'hormone provoquent une augmentation de la pression artérielle systémique). La fonction principale de l'ADH est régulation des échanges d'eau(maintien d'une pression osmotique constante des fluides corporels), qui se produit en relation étroite avec l'échange de sodium.

Sécrétion d'ADH stimuler hypovolémie par les barorécepteurs de la région carotide, hyperosmolalité par les osmorécepteurs de l'hypothalamus, passage à une position verticale, stress, anxiété.

Sécrétion d'ADH réprimer alcool, agonistes α-adrénergiques, glucocorticoïdes.

Ocytocinestimule la contraction du SMC du myomètre pendant l'accouchement, pendant l'orgasme, dans la phase menstruelle, est sécrétée lorsque le mamelon et l'aréole sont irrités, et stimule contraction des cellules myoépithéliales qui composent les alvéoles de la glande mammaire en lactation (réflexe de sécrétion de lait).

Glande pituitaire antérieure

Dans le lobe antérieur, les hormones dites tropiques et la prolactine sont synthétisées et sécrétées. Les hormones tropiques sont des hormones dont les cibles sont d'autres cellules endocrines.

Selon la structure chimique, les hormones de l'adénohypophyse sont soit des hormones peptidiques, soit des glycoprotéines.

Glycoprotéines- thyréostimuline et gonadotrophines (hormone lutéinisante - LH et hormone folliculo-stimulante - FSH).

Hormones polypeptidiques- hormone de croissance, hormone corticotrope (ACTH) et prolactine. Lorsque le gène de la proopiomélanocortine est exprimé, en plus de l'ACTH, un certain nombre d'autres peptides sont synthétisés et sécrétés : β- et γ-lipotropines, mélanocortines (α-, β- et γ-mélanotropines), β-endorphine, peptide de type ACTH , alors qu'il a été constaté que les mélanotropines remplissent une fonction hormonale ; les fonctions des autres peptides ne sont pas bien comprises.

hormones de croissance

L'hormone de croissance (hormone somatotrophique - hormone de croissance, somatotropine) n'est normalement synthétisée que dans les cellules acidophiles (somatotrophes) de l'hypophyse antérieure. Une autre hormone de croissance somatomammotrophine chorionique(lactogène placentaire). Les effets des hormones de croissance sont médiés par des facteurs de croissance analogues à l'insuline - les somatomédines. Les hormones de croissance sont des anabolisants, elles stimulent la croissance de tous les tissus.

Régulateurs d'expression(Tableau 18-2).

Tableau 18-2.Effet stimulant et suppresseur sur la sécrétion de l'hormone de croissance

Fréquence quotidienne de sécrétion. STH pénètre dans le sang de manière cyclique - "explosions de sécrétion", alternant avec des périodes d'arrêt de la sécrétion (la durée d'un tel cycle est

la est mesuré en minutes). Le pic de sécrétion de GH tombe sur les troisième et quatrième phases du sommeil.

Changements liés à l'âge dans la sécrétion de GH. La teneur en GH dans le plasma sanguin est maximale dans la petite enfance, elle diminue progressivement avec l'âge et s'élève à 6 ng/ml à l'âge de 5-20 ans (avec un pic au stade de la puberté), à 20-40 ans d'âge 3 ng / ml, après 40 ans - 1 ng/ml.

Les fonctions

GTS- hormone anabolique, stimuler la croissance de toutes les cellules en raison de l'augmentation de l'apport d'acides aminés dans les cellules et de l'augmentation de la synthèse des protéines. Les effets à long terme de la GH sur la croissance osseuse sont les plus évidents. Dans ce cas, les cibles de l'hormone de croissance sont les cellules de la plaque cartilagineuse épiphysaire des os longs tubulaires et les ostéoblastes du périoste et de l'endoste.

Effets métaboliques Les HTS sont biphasiques, visant à maintenir le niveau de glucose dans le sang et à assurer les dépenses énergétiques de l'organisme.

Phase initiale(effet analogue à l'insuline). GTS augmente l'absorption du glucose par les muscles et le tissu adipeux, et l'absorption des acides aminés et la synthèse des protéines par les muscles et le foie. En même temps, la STH inhibe la lipolyse dans le tissu adipeux. Après quelques minutes, une phase retardée des effets de la GH se développe.

Phase retardée (effet anti-insuline ou diabétogène). Après quelques dizaines de minutes, oppression absorption et utilisation du glucose (la glycémie augmente) et Gain lipolyse (la teneur en acides gras libres dans le sang augmente).

Échange de protéines.STH stimule l'approvisionnement en acides aminés et la synthèse des protéines dans les cellules (effet anabolisant).

Échange de graisse.STH améliore la lipolyse et les acides gras libérés en même temps sont utilisés pour reconstituer les coûts énergétiques des cellules.

En conséquence, sous l'influence de l'hormone de croissance, l'ordre d'utilisation des substances nécessaires à la production d'énergie change : des graisses sont utilisées, pas des glucides ou des protéines. Parce que la GH a un effet anabolisant, elle entraîne une prise de poids sans accumulation de graisse.

Circulation dans le sang. La demi-vie de la GH dans le sang est d'environ 25 minutes. Environ 40% de la GH libérée forme un complexe avec la protéine de liaison à la GH, tandis que la demi-vie de la GH augmente considérablement.

Récepteur GH appartient (avec les récepteurs de la prolactine, un certain nombre d'interleukines et l'érythropoïétine) à la famille des récepteurs des cytokines (récepteurs liés à la tyrosine kinase). STH se lie également au récepteur de la prolactine.

Somatomédines C et A(polypeptides de 70 et 67 résidus d'acides aminés, respectivement) médient les effets de l'hormone de croissance, agissant comme facteurs de croissance autocrines. Les deux somatomédines ont une homologie structurelle prononcée avec la proinsuline, elles sont donc également appelées facteurs de croissance analogues à l'insuline. Les récepteurs de la somatomédine, comme le récepteur de l'insuline, sont des récepteurs tyrosine kinases. Somatomédine C, se liant à ses récepteurs, stimule synthèse de l'hormone de croissance hypophysaire et de la somatostatine hypothalamique et supprime synthèse de la somatolibérine hypothalamique.

hormone corticotrope

Hormone adrénocorticotrope (ACTH, corticotropine). La structure de l'ACTH est codée par le gène de la pro-opiomélanocortine.

Rythme quotidien. La sécrétion d'ACTH commence à augmenter après l'endormissement et culmine au réveil.

Les fonctions. ACTH stimule synthèse et sécrétion d'hormones du cortex surrénalien (principalement le cortisol glucocorticoïde).

Récepteurs ACTH(L'ACTH se lie au récepteur de la mélanocortine de type 2) sont liées à la membrane, couplées à la protéine G (active l'adénylate cyclase, qui, avec l'aide de l'AMPc, active finalement de nombreuses enzymes pour la synthèse des glucocorticoïdes).

Mélanocortines

Les mélanocortines (mélanotropines) contrôlent la pigmentation de la peau et des muqueuses. L'expression de l'ACTH et des mélanocortines est largement combinée. Mélanostatine supprime sécrétion de mélanotropines (probablement aussi ACTH). Plusieurs types de récepteurs de mélanocortine sont connus ; L'ACTH agit également via le type 2 de ces récepteurs.

Hormones gonadotropes

Ce groupe comprend l'hypophyse follitropine(hormone folliculo-stimulante - FSH) et lutropine(LH, hormone lutéinisante), ainsi que gonadotrophine chorionique(CHT) placentaire.

Hormone de stimulation de follicule(FSH, follitropine) chez la femme provoque la croissance des follicules ovariens, chez l'homme elle régule la spermatogenèse (les cibles de la FSH sont les cellules de Sertoli).

hormone lutéinisante(LH, lutropine) stimule la synthèse de testostérone dans les cellules de Leydig des testicules (chez l'homme, la LH est parfois appelée hormone stimulant les cellules interstitielles), la synthèse d'œstrogènes et de progestérone dans les ovaires, stimule l'ovulation et la formation d'un corpus jaune dans les ovaires.

Gonadotrophine chorionique(CHT) est synthétisé par les cellules trophoblastiques à partir du 10-12ème jour de développement. Pendant la grossesse, HCG interagit avec les cellules du corps jaune et stimule synthèse et sécrétion de progestérone.

Hormone stimulant la thyroïde

La nature glycoprotéique de l'hormone thyréotrope (TSH, thyrotropine) stimule la synthèse et la sécrétion des hormones thyroïdiennes contenant de l'iode (T 3 et T 4). La thyrotropine stimule la différenciation des cellules épithéliales thyroïdiennes (à l'exception des cellules dites claires qui synthétisent la thyrocalcitonine) et leur état fonctionnel (y compris la synthèse de thyroglobuline et la sécrétion de T 3 et T 4).

Prolactine

La prolactine accélère le développement de la glande mammaire et stimule la sécrétion de lait. La synthèse de la prolactine se produit dans les adénocytes acidophiles (lactotrophes) de l'hypophyse antérieure. Le nombre de lactotrophes représente au moins un tiers de toutes les cellules endocrines de l'adénohypophyse. Pendant la grossesse, le volume du lobe antérieur double en raison d'une augmentation du nombre de lactotrophes (hyperplasie) et d'une augmentation de leur taille (hypertrophie). La fonction principale de la prolactine est de stimuler la fonction de la glande mammaire.

Résumé de la section

L'axe hypothalamo-hypophysaire est représenté par l'hypothalamus, les hypophyses antérieure et postérieure.

L'arginine-vasopressine et l'ocytocine sont synthétisées dans les neurones hypothalamiques dont les axones se terminent dans l'hypophyse postérieure.

L'arginine vasopressine augmente la réabsorption d'eau par les reins en réponse à une augmentation de l'osmolarité sanguine ou à une diminution du volume sanguin.

L'ocytocine stimule la libération de lait par la glande mammaire en réponse à la succion et à la contraction des muscles utérins en réponse à la dilatation cervicale lors de l'accouchement.

Les hormones ACTH, STH, prolactine, LH, FSH, TSH sont synthétisées dans l'hypophyse antérieure et libérées en réponse aux hormones de libération hypothalamiques pénétrant dans le sang de la circulation porte hypophysaire.

GLANDE PINÉALE

Glande pinéale (corps pinéale)- une petite excroissance (5-8 mm) du diencéphale reliée par un pédoncule à la paroi du troisième ventricule (Fig. 18-1). Des cellules parenchymateuses de cette glande - pinéalocytes - sécrétées dans le liquide céphalo-rachidien et le sang

Riz. 18-1. Topographie et innervation de la glande pinéale.

tryptophane aqueux - mélatonine. L'organe est alimenté par de nombreuses fibres nerveuses postganglionnaires provenant du ganglion sympathique cervical supérieur. La glande participe à la mise en place des rythmes circadiens (circadiens).

rythme circadien. Le rythme circadien est l'un des rythmes biologiques (rythmes quotidiens, mensuels, saisonniers et annuels), coordonné avec le cycle quotidien de la rotation de la Terre, ne correspond en quelque sorte pas aux heures 24. De nombreux processus physiologiques, y compris la neurosécrétion hypothalamique, obéissent au rythme circadien .

Mélatonine(N-acétyl-5-méthoxytryptamine) est sécrétée dans le liquide céphalo-rachidien et le sang principalement la nuit. La teneur en mélatonine dans le plasma la nuit est de 250 pg / ml chez les enfants âgés de 1 à 3 ans, chez les adolescents - 120 pg / ml et chez les personnes âgées de 50 à 70 ans - 20 pg / ml. Dans le même temps, pendant la journée, la teneur en mélatonine n'est que d'environ 7 pg/ml chez les personnes de tout âge.

Régulation de l'expression de la mélatonine se produit lorsque la noradrénaline interagit avec les récepteurs α- et β-adrénergiques des pinéalocytes : la protéine G associée aux récepteurs (activation de l'adénylate cyclase) provoque à terme une augmentation de la transcription du gène de l'arylalkylamine-L^-acétyltransférase, principale enzyme de la mélatonine la synthèse. La chaîne complète des événements - de la rétine aux pinéalocytes - est la suivante (voir Fig. 18-1).

♦ Les changements dans l'illumination de la rétine à travers le tractus optique et les voies supplémentaires affectent le déclenchement des neurones dans le noyau supracross (partie rostroventrale de l'hypothalamus).

■ Les signaux : de la rétine à l'hypothalamus ne se produisent pas dans les bâtonnets et les cônes, mais dans d'autres cellules (éventuellement amacrines) de la rétine contenant des photopigments du groupe des cryptochromes.

■ Le noyau supercross contient le soi-disant horloge endogène- générateur de rythmes biologiques de nature inconnue (y compris les rythmes circadiens), qui contrôle la durée du sommeil et de l'éveil, le comportement alimentaire, la sécrétion d'hormones, etc. Signal

générateur - un facteur humoral sécrété par le noyau supercross (y compris dans le liquide céphalo-rachidien).

♦ Signaux : du noyau supracross via les neurones : noyau paraventriculaire (n. paraventriculaire) activer les neurones sympathiques préganglionnaires des colonnes latérales de la moelle épinière (colonne latérale).

♦ Les fibres nerveuses préganglionnaires sympathiques activent les neurones du ganglion cervical supérieur du tronc sympathique.

♦ Les fibres sympathiques post-ganglionnaires du ganglion cervical supérieur sécrètent de la noradrénaline, qui interagit avec les récepteurs adrénergiques dans le plasmolemme des pinéalocytes.

Effets de la mélatonine mal compris, mais la mélatonine dans l'hypothalamus et l'hypophyse est connue pour initier la transcription des gènes Période-1(l'un des gènes liés à l'horloge dite endogène).

Récepteurs de la mélatonine- glycoprotéines transmembranaires associées à la protéine G (activation de l'adénylate cyclase), - trouvées : dans l'hypophyse, noyau supracross (n. suprachiasmatique) hypothalamus, dans la rétine, certaines zones du système nerveux central et un certain nombre d'autres organes.

THYROÏDE

Dans les cellules de la glande thyroïde, deux classes d'hormones chimiquement et fonctionnellement différentes sont synthétisées - contenant de l'iode (synthétisé dans les follicules épithéliaux de la glande) et des produits d'expression des gènes de la calcitonine (synthétisés dans les cellules dites légères des follicules - Cellules C).

Hormones contenant de l'iode les glandes sont des dérivés de la tyrosine. La thyroxine (T 4) et la triiodothyronine (T 3) améliorent les processus métaboliques, accélèrent le catabolisme des protéines, des graisses et des glucides, augmentent la fréquence cardiaque et le débit cardiaque; ils sont nécessaires : pour le développement normal du système nerveux central.

Calcitonine(peptide de 32 acides aminés) et katacalcine(peptide de 21 acides aminés). Leurs fonctions sont antagonistes aux effets de la PTH - l'hormone glande parathyroïde: la calcitonine réduit [Ca 2 +] dans le sang, stimule la minéralisation

os, améliore l'excrétion rénale de Ca 2 +, phosphates et Na + (leur réabsorption dans les tubules du rein diminue).

Peptides liés au gène de la calcitonineα et β (37 acides aminés) sont exprimés dans un certain nombre de neurones du SNC et en périphérie (notamment en relation avec les vaisseaux sanguins). Leur rôle est de participer à la nociception, au comportement alimentaire, ainsi qu'à la régulation du tonus vasculaire. Les récepteurs de ces peptides se trouvent dans le système nerveux central, le cœur et le placenta.

La synthèse et la sécrétion d'hormones contenant de l'iode se produisent dans les follicules épithéliaux de la glande thyroïde. Ces follicules ont une taille et une forme différentes (principalement arrondies), se composent d'une paroi (formée d'une seule couche de cellules folliculaires) et d'une cavité du follicule contenant le soi-disant colloïde. La fonction des cellules folliculaires stimule thyrotropine. Les cellules folliculaires peuvent avoir différentes hauteurs (de faible cubique à cylindrique), qui dépendent de l'intensité de leur fonctionnement : la hauteur des cellules est proportionnelle à l'intensité des processus qui s'y déroulent. Un cycle complet de synthèse et de sécrétion d'hormones contenant de l'iode se produit entre les cellules folliculaires et le colloïde

(ill. 18-2).

Synthèse d'hormones contenant de l'iode

La synthèse et la sécrétion de T 4 et T 3 est un processus en plusieurs étapes, qui est sous l'effet activateur de la TSH.

Absorption de l'iode. L'iode sous forme de matière organique et composés inorganiques pénètre dans le tractus gastro-intestinal avec de la nourriture et boire de l'eau. Le transport de l'iode des capillaires sanguins vers la glande est dû aux cellules folliculaires intégrées dans la membrane plasmique de la partie basale, qui constituent les molécules du transporteur transmembranaire des ions sodium et iode (appelé piège à iode). De la partie apicale des cellules folliculaires, je pénètre dans le colloïde à l'aide d'un transporteur anionique (pendrine).

Les besoins quotidiens du corps en iode sont de 150 à 200 mcg. La carence en iode se développe lorsqu'il y a un apport insuffisant d'iode dans les aliments et l'eau. Diminution de la synthèse

Riz. 18-2. Étapes de la synthèse et de la sécrétion des hormones contenant de l'iode . Dans la partie gauche de la figure, la direction des processus est indiquée de bas en haut (de la lumière des capillaires sanguins aux cellules folliculaires et plus loin dans le colloïde), dans la partie droite de la figure - de haut en bas (du colloïde aux cellules folliculaires et plus loin dans la lumière des capillaires).

les niveaux d'hormones thyroïdiennes se produisent lorsque l'apport d'iode

descend en dessous de 10 mcg/jour. Le rapport des concentrations I - en fer et concentration

I - dans le sérum sanguin est normalement de 25:1. Oxydation de l'iode(I - - I +) se produit à l'aide de la peroxydase d'iodure (peroxydase thyroïdienne) immédiatement après avoir pénétré dans le colloïde. La même enzyme catalyse l'addition d'iode oxydé aux résidus de tyrosine dans les molécules de thyroglobuline.

Thyroglobuline. Cette glycoprotéine contenant 115 résidus tyrosine est synthétisée dans les cellules folliculaires et sécrétée dans le colloïde. C'est ce qu'on appelle la thyroglobuline immature.

Iodation de la thyroglobuline

La maturation de la thyroglobuline se produit en environ 2 jours sur la surface apicale des cellules folliculaires par iodation avec la thyroperoxydase.

Sous l'action de la thyroperoxydase, l'iode oxydé réagit avec les résidus tyrosine, entraînant la formation de monoiodotyrosines et de diiodotyrosines. Les mono- et diiodotyrosines n'ont pas d'activité hormonale ; les deux composés sont libérés des cellules folliculaires, mais sont rapidement recapturés et désiodés. Deux molécules de diiodotyrosine se condensent pour former de l'iodothyronine (T 4), et la monoiodotyrosine et la diiodotyrosine se condensent pour former de l'iodothyronine (T 3).

La thyroglobuline mature (entièrement iodée) est une prohormone des hormones contenant de l'iode, la forme de leur stockage dans un colloïde.

Endocytose et dégradation de la thyroglobuline

Au besoin, la thyroglobuline mature est transférée (intériorisée) du colloïde aux cellules folliculaires par un récepteur médié L-endocytose de l'acétylglucosamine.

Sécrétion de T 3 et T 4

Les acides aminés formés lors de la dégradation de la thyroglobuline sont utilisés pour de nouveaux processus de synthèse, et T 3 et T 4 de la partie basale des cellules folliculaires pénètrent dans la circulation sanguine.

Normalement, la glande thyroïde sécrète 80 à 100 μg de T 4 et 5 μg de T 3 par jour. 22 à 25 μg supplémentaires de T 3 se forment à la suite de la désiodation de la T 4 dans les tissus périphériques, principalement dans le foie.

Régulation de la synthèse de l'iodothyronine

La synthèse et la sécrétion des iodothyronines sont régulées par le système hypothalamo-hypophysaire par un mécanisme de rétroaction (Fig. 18-3).

Riz. 18-3. Relation de régulation entre l'hypothalamus, l'adénohypophyse et la glande thyroïde. Influences activatrices - ligne continue, influences inhibitrices - ligne pointillée. TSH-RG - hormone de libération de la thyrotropine. L'incitation à augmenter la sécrétion de TSH-RG et de TSH est une diminution de la concentration d'iodothyronines dans le sang.

thyroxine

Thyroxine (β-[(3,5-diiodo-4-hydroxyphénoxy)-3,5-diiodophényl]alanine, ou 3,5,3",5"-tétraiodothyronine, C 15 H 11 I 4 NO 4 , T 4 mol. masse 776,87) est formé d'une paire de diiodotyrosines. La thyroxine est la principale hormone contenant de l'iode, la T4 représente au moins 90 %

iode sanguin total.

Le transport est dans le sang. Pas plus de 0,05% de T 4 circule dans le sang

sous forme libre, la quasi-totalité de la thyroxine est sous forme associée aux protéines plasmatiques. La principale protéine de transport est la globuline liant la thyroxine (liant 80% de T 4), la préalbumine liant la thyroxine, ainsi que l'albumine, représentent 20% de T 4 . Temps de circulation dans le sang (demi-vie) T 4 environ 7 jours, avec hyperthyroïdie 3-4 jours, avec hypothyroïdie - jusqu'à 10 jours.

L -la forme la thyroxine est physiologiquement environ deux fois plus active que le racémique (DZ-thyroxine), Forme en D hormonalement inactif.

Désiodation de l'anneau extérieur la thyroxine, présente en partie dans la glande thyroïde, s'effectue principalement dans le foie et provoque la formation de T 3 .

Triiodothyronine réversible. La désiodation de l'anneau interne de la thyroxine se produit dans la glande thyroïde, principalement dans le foie et en partie dans les reins. En conséquence, un inverse (inversé) T 3 - 3,3 ", 5" -triiodothyronine, rT 3 (de l'inverse anglais), qui a peu d'activité physiologique après la naissance, se forme.

Triiodothyronine

La triiodothyronine est formée à partir de monoiodothyronine et de diiodothyronine (environ 15% de la T 3 circulant dans le sang est synthétisée dans la glande thyroïde, le reste de la triiodothyronine est formé lors de la monodésiodation de l'anneau externe de la thyroxine, qui se produit principalement dans le foie). La T 3 ne représente que 5 % de l'iode contenu dans le sang, mais la T 3 est essentielle pour l'organisme et pour la mise en œuvre des effets des hormones contenant de l'iode.

Le transport est dans le sang. Pas plus de 0,5% de T 3 circule dans le sang sous forme libre, presque toute la triiodothyronine est sous forme liée.

Temps de circulation dans le sang (demi-vie) T 3 est d'environ 1,5 jours.

Activité physiologique T 3 est environ quatre fois plus élevée que celle de la thyroxine, mais la demi-vie est beaucoup plus courte. L'activité biologique de T 3 et de T 4 est due à la fraction non liée.

Catabolisme des iodothyronines. La T 3 et la T 4 sont conjuguées dans le foie avec de l'acide glucuronique ou sulfurique et sécrétées dans la bile, absorbées dans l'intestin, désiodées dans les reins et excrétées dans l'urine.

Récepteurs d'hormones thyroïdiennes

Les récepteurs nucléaires des hormones thyroïdiennes sont des facteurs de transcription. Au moins trois sous-types de ces récepteurs sont connus : α 1 , α 2 et β. sous-types α 1 - et β - gènes transformants ERBA1 et ERBA2 respectivement.

Fonctions des hormones contenant de l'iode

Les fonctions des hormones contenant de l'iode sont nombreuses. T 3 et T 4 augmentent l'intensité des processus métaboliques, accélèrent le catabolisme des protéines, des graisses et des glucides, augmentent la fréquence cardiaque et débit cardiaque; ils sont nécessaires au développement normal du SNC. Les effets extrêmement divers des hormones iodées sur les cellules cibles (ce sont pratiquement toutes les cellules de l'organisme) s'expliquent par une augmentation de la synthèse des protéines et de la consommation d'oxygène.

Synthèse des protéines augmente à la suite de l'activation de la transcription dans les cellules cibles, y compris le gène de l'hormone de croissance. Les iodthyronines sont considérées comme des synergistes de l'hormone de croissance. Avec un déficit en T 3, les cellules hypophysaires perdent leur capacité à synthétiser la GH.

Consommation d'oxygène augmente à la suite d'une augmentation de l'activité de Na + -, K + -ATPase.

Foie. Les iodthyronines accélèrent la glycolyse, la synthèse du cholestérol et la synthèse des acides biliaires. Au niveau du foie et du tissu adipeux, la T3 augmente la sensibilité des cellules aux effets de l'adrénaline (stimulation de la lipolyse dans le tissu adipeux et mobilisation du glycogène dans le foie).

Muscles. T3 augmente l'absorption du glucose, stimule la synthèse des protéines et augmente la masse musculaire, augmente la sensibilité à l'action de l'adrénaline.

Production de chaleur. Les iodthyronines sont impliquées dans la formation de la réponse du corps au refroidissement en augmentant la production de chaleur, en augmentant la sensibilité du système nerveux sympathique à la norépinéphrine et en stimulant la sécrétion de norépinéphrine.

Hypériodothyroninémie. Des concentrations très élevées d'iodothyronines inhibent la synthèse des protéines et stimulent les processus cataboliques, ce qui conduit au développement d'un bilan azoté négatif.

Les effets physiologiques des hormones thyroïdiennes sont indiqués dans le tableau. 18-3.

Évaluation de la fonction thyroïdienne

F Radioimmunodosage permet de mesurer directement la teneur en T 3 , T 4 , TSH.

F Absorption des hormones résines - une méthode indirecte pour la détermination des protéines de liaison aux hormones.

F Indice de thyroxine libre- évaluation de T 4 libre.

F Test de stimulation de la TSH avec la thyrolibérine détermine la sécrétion de thyrotropine dans le sang en réponse à l'administration intraveineuse de thyrolibérine.

F Tests de détection des anticorps dirigés contre les récepteurs de la TSH identifier un groupe hétérogène d'Ig qui se lient aux récepteurs TSH des cellules endocrines de la glande thyroïde et modifient son activité fonctionnelle.

F Balayage glande thyroïde à l'aide d'isotopes de technétium (99p1 Ts) permet d'identifier les zones d'accumulation réduite du radionucléide (froid ganglions), pour détecter des foyers ectopiques de la glande thyroïde ou un défaut du parenchyme de l'organe. Le 99m Tc ne s'accumule que dans la glande thyroïde, la demi-vie n'est que de 6 heures.

F Étude d'absorption d'iode radioactif en utilisant de l'iode-123 (123 I) et de l'iode-131 (131 I).

F La teneur en iode dans l'eau potable. L'iodation de l'eau est effectuée dans les aqueducs.

F Sel alimentaire. En Russie, il est interdit de produire du sel comestible non iodé.

État de la thyroïde détermine la fonction endocrinienne de la glande thyroïde. Euthyroïdie- aucun écart. Une maladie thyroïdienne peut être suspectée lorsque des symptômes de déficit endocrinien apparaissent. (hypothyroïdie), effets excessifs des hormones thyroïdiennes (hyperthyroïdie) ou avec hypertrophie focale ou diffuse de la glande thyroïde (goitre).

Le bout du tableau. 18-3

Calcitonine et Catacalcine

Cellules C (prononcez "cellules si", de Anglais calcitonine - calcitonine) dans la composition des follicules est également appelée parafolliculaire. Gène CALC1 contient des séquences nucléotidiques codant pour les hormones peptidiques calcitonine, catacalcine et le peptide α lié au gène de la calcitonine. Les régulateurs du métabolisme du Ca2+, la calcitonine et la catacalcine, sont synthétisés dans la glande thyroïde ; le peptide α n'est pas exprimé dans la glande thyroïde normale.

Calcitonine- un peptide contenant 32 résidus d'acides aminés, mol. poids 3421.

F régulateur d'expression- [Ca 2 +] plasma sanguin. L'administration intraveineuse de chlorure de calcium augmente significativement la sécrétion de calcitonine. Les agonistes β-adrénergiques, la dopamine, les œstrogènes, la gastrine, la cholécystokinine, le glucagon et la sécrétine stimulent également la sécrétion de calcitonine.

F Les fonctions la calcitonine sont diverses. La calcitonine est l'un des régulateurs du métabolisme du calcium ; les fonctions de la calcitonine sont antagonistes aux fonctions de l'hormone parathyroïdienne.

Réduire la teneur en Ca 2 + dans le sang(parathyréocrine augmente teneur en Ca2+).

Stimulation de la minéralisation os (PTH renforce la résorption osseuse).

Augmentation de l'excrétion rénale de Ca 2 +, phosphates et Na +(leur réabsorption dans les tubules du rein diminue).

Sécrétion gastrique et pancréatique. Calcitonine réduit l'acidité du suc gastrique et la teneur en amylase et en trypsine du suc pancréatique.

Régulation hormonale conditions du tissu osseux(voir ci-dessous).

F Récepteur de la calcitonine appartient à la famille des récepteurs de la sécrétine, lorsque la calcitonine se lie au récepteur dans les cellules cibles (par exemple, les ostéoclastes), la teneur en AMPc augmente. Catacalcine- un peptide de 21 acides aminés

résidu, - remplit les mêmes fonctions que la calcitonine.

Résumé de la section

Les principales hormones thyroïdiennes sont la thyroxine (T 4) et la triiodothyronine (T 3), qui comprennent l'iode.

La dégradation de la thyroglobuline dans les cellules folliculaires libère des hormones thyroïdiennes de la glande thyroïde.

La TSH régule la synthèse et la libération des hormones thyroïdiennes en activant l'adénylate cyclase et en générant de l'AMPc.

La concentration d'hormones thyroïdiennes dans le sang régule la libération de TSH par l'hypophyse antérieure.

Dans les tissus périphériques, l'enzyme 5'-désiodase désiode la T 4 en l'hormone physiologiquement active T 3 .

Les hormones thyroïdiennes sont les régulateurs les plus importants du développement du système nerveux central.

Les hormones thyroïdiennes stimulent la croissance en régulant la libération d'hormone de croissance par l'hypophyse et ont un effet direct sur les tissus cibles tels que les os.

Les hormones thyroïdiennes régulent le métabolisme basal et intermédiaire en influençant la synthèse d'ATP dans les mitochondries et par l'expression de gènes qui contrôlent les enzymes métaboliques.

Une excitabilité accrue et une augmentation du taux métabolique, entraînant une perte de poids, indiquent un excès d'hormones thyroïdiennes (hyperthyroïdie).

Une diminution du métabolisme de base, entraînant un surpoids, caractérise un déficit en hormone thyroïdienne (hypothyroïdie).

GLANDES PAROTHYROÏDES

Quatre petites glandes parathyroïdes sont situées sur la face postérieure et sous la capsule de la glande thyroïde.

Étant donné que les glandes parathyroïdes sont topographiquement liées à la glande thyroïde, il existe un risque d'enlever les glandes parathyroïdes lors de sa résection chirurgicale. Dans le même temps, une hypocalcémie, une tétanie, des convulsions se développent; mort éventuelle.

La fonction des glandes parathyroïdes est la synthèse et la sécrétion de Ca 2 + - l'hormone peptidique régulatrice parathyréocrine (PTH). La PTH, associée à la calcitonine et à la catacalcine thyroïdiennes, ainsi qu'à la vitamine D, régule le métabolisme du calcium et du phosphate.

Les hormones

La glande parathyroïde synthétise et sécrète l'hormone parathyroïdienne (PTH) et la protéine liée à la PTH dans le sang. Ces hormones codent pour différents gènes, mais la signification physiologique de la protéine liée à la PTH est beaucoup plus large.

Parathyréocrine

La parathyréocrine (parathyrine, parathormone, hormone parathyroïdienne, hormone parathyroïdienne, PTH) est un polypeptide de 84 résidus d'acides aminés.

Régulateurs d'expression PTH

Sérum F [Ca 2 +] - régulateur principal sécrétion de PTH. Les ions Ca 2 + interagissent avec les récepteurs Ca 2 + (capteur Ca 2 + ) des principales cellules des glandes parathyroïdes.

hypocalcémie(↓[Ca 2+ ] dans le sang) renforce sécrétion

PTH.

Hypercalcémie[Ca 2+ ] dans le sang) réduit sécrétion

PTH.

■ Le capteur de Ca 2+ est une glycoprotéine transmembranaire présente dans les cellules principales des glandes parathyroïdes, ainsi que dans l'épithélium des tubules rénaux. La liaison de Ca 2+ au récepteur stimule la phospholipase C, ce qui conduit à la libération d'ITP et de diacylglycérol, suivie de la libération de Ca 2+ à partir de ses dépôts intracellulaires. Une augmentation du [Ca2+] intracellulaire active

protéine kinase C. Résultat final - suppression sécrétion de PTH.

Vitamine D - régulateur auxiliaire Expression du gène PTH. Les récepteurs de la vitamine D (calcitriol) sont des facteurs de transcription nucléaire. Liaison du complexe récepteur calcitriol-calcitriol à l'ADN opprime transcription du gène PTH.

Ion magnésium.Teneur réduite en Mg 2 + stimule sécrétion de PTH, un excès de Mg 2+ a un effet inhibiteur sur celle-ci.

Sécrétion de PTH augmente sous l'influence de l'activation β -récepteurs adrénergiques et AMPc.

Récepteurs PTH- les glycoprotéines transmembranaires associées à la protéine G - sont présentes en quantité importante dans le tissu osseux (ostéoblastes) et la partie corticale des reins (épithélium des tubules contournés du néphron). Deux types de récepteurs à la PTH sont connus : le type I lie la PTH et la protéine apparentée à la PTH, le type II ne lie que la PTH. Lorsque les ligands se lient au récepteur dans les cellules cibles, non seulement le contenu intracellulaire en AMPc augmente, mais la phospholipase C est également activée (libération d'ITP et de diacylglycérol, libération de Ca2+ de ses dépôts intracellulaires, activation des protéines kinases dépendantes du Ca2+).

Les fonctions. La PTH maintient l'homéostasie du calcium et du phosphate. F PTH augmente la quantité de calcium dans le sang, améliorant la résorption osseuse et la lixiviation du calcium des os, ainsi que l'amélioration de la réabsorption tubulaire du calcium dans les reins.

F PTH stimule la formation de calcitriol dans les reins, le calcitriol améliore également l'absorption du calcium et du phosphate dans l'intestin.

F PTH réduit la réabsorption des phosphates dans les tubules du rein et augmente leur lessivage des os.

Métabolisme minéral et tissu osseux

Les os forment le squelette du corps, protègent et soutiennent les organes vitaux, agissent comme un dépôt de calcium pour les besoins de tout l'organisme. Il existe deux lignées cellulaires dans l'os - constructives (cellules ostéogéniques - ostéoblastes - ostéocytes) et destructrices (ostéoclastes multinucléaires). cellules osseuses

entouré de matrice osseuse. Il existe une matrice osseuse immature (non minéralisée) - ostéoïde et une matrice osseuse mature (calcifiée ou calcifiée).

matrice osseuse

La matrice osseuse mature représente 50 % de la masse osseuse sèche et se compose de parties inorganiques (50 %) et organiques (25 %) et

eau (25%).

partie organique. Les substances organiques de la matrice osseuse sont synthétisées par les ostéoblastes. Les macromolécules de la matrice organique comprennent les collagènes (collagène de type I - 90-95 % et collagène de type V) et les protéines non collagènes (ostéonectine, ostéocalcine, protéoglycanes, sialoprotéines, protéines morphogénétiques, protéolipides, phosphoprotéines), ainsi que les glycosaminoglycanes (sulfate de chondroïtine, kératane sulfate).

partie inorganique contient une quantité importante de deux élément chimique- du calcium (35%) et du phosphore (50%), formant des cristaux d'hydroxyapatite - . La composition de la partie inorganique de l'os comprend également des bicarbonates, des citrates, des fluorures, des sels de Mg 2 +, K +, Na +.

Les cristaux d'hydroxyapatite F se lient aux molécules de collagène via l'ostéonectine. Ce ligament rend les os exceptionnellement résistants à la tension et à la compression.

F Le corps d'un adulte contient environ 1000 g de calcium. 99% de tout le calcium se trouve dans les os. Environ 99% du calcium dans les os fait partie des cristaux d'hydroxyapatite. Seul 1% du calcium osseux est sous forme de sels de phosphate, ce sont eux qui s'échangent facilement entre l'os et le sang et jouent le rôle de tampon (« calcium d'échange ») lorsque la concentration de calcium dans le plasma sanguin change.

Minéralisation de l'ostéoïde

L'ostéoïde est une matrice osseuse organique non minéralisée autour d'ostéoblastes qui synthétisent et sécrètent ses composants. Par la suite, l'ostéoïde est minéralisé en raison de l'activité de la phosphatase alcaline. Cette enzyme hydrolyse les esters d'acide phosphorique avec formation d'orthophosphate, qui interagit avec Ca 2 +, ce qui conduit à la formation d'un précipité sous forme de phosphate de calcium amorphe Ca 3 (PO 4) 2 et à la formation ultérieure de cristaux d'hydroxyapatite à partir de celui-ci .

Pour une minéralisation ostéoïde normale, le 1α,25-dihydroxycholécalciférol (la forme active de la vitamine D 3 - calcitriol) est particulièrement nécessaire. En facilitant l'absorption du calcium et du phosphore dans l'intestin, le calcitriol leur apporte la concentration nécessaire pour déclencher les processus de cristallisation dans la matrice osseuse. Agissant directement sur les ostéoblastes, le calcitriol augmente l'activité de la phosphatase alcaline dans ces cellules, contribuant à la minéralisation de la matrice osseuse.

cellules osseuses

ostéoblastes synthétisent et sécrètent activement des substances de la matrice osseuse sur presque toute la surface de la cellule, ce qui permet à l'ostéoblaste de s'entourer de matrice de tous les côtés. Au fur et à mesure que l'activité de synthèse et de sécrétion diminue, les ostéoblastes deviennent des ostéocytes intégrés dans la matrice osseuse. Les ostéoblastes et les ostéocytes expriment les récepteurs de la PTH et du calcitriol.

Ostéocytes- Cellules matures ne se divisant pas situées dans les cavités osseuses, ou lacunes. Les processus minces des ostéocytes sont situés dans les tubules s'étendant dans différentes directions à partir des cavités osseuses (système lacunaire-tubulaire). Les ostéocytes maintiennent l'intégrité structurelle de la matrice minéralisée et sont impliqués dans la régulation du métabolisme du Ca 2+ dans l'organisme. Cette fonction des ostéocytes est contrôlée par le Ca 2+ du plasma sanguin et diverses hormones. Système canaliculaire lacunaire rempli de liquide tissulaire à travers lequel s'effectue l'échange de substances entre les ostéocytes et le sang. Le liquide circule constamment dans les tubules, ce qui favorise la diffusion des métabolites et l'échange entre les lacunes et les vaisseaux sanguins périostés. La concentration de Ca 2 + et PO 4 3- dans le liquide tubulaire lacunaire dépasse niveau critique pour la précipitation spontanée des sels de Ca 2 + , ce qui indique la présence d'inhibiteurs de sédiments sécrétés par les cellules osseuses qui contrôlent le processus de minéralisation.

ostéoclastes- grandes cellules multinucléées du système phagocytaire mononucléaire. Les précurseurs des ostéoclastes sont les monocytes. La différenciation des ostéoclastes nécessite le facteur de stimulation des colonies de macrophages (M-CSF) et

calcitriol, et pour leur activation - IL-6 et facteur de différenciation des ostéoclastes produits par les ostéoblastes (ligand de l'ostéoprotégérine). Les ostéoclastes sont situés dans la zone de résorption (destruction) de l'os (Fig. 18-4, I). F Bord ondulé de l'ostéoclaste (Fig. 18-4, II) - nombreuses excroissances cytoplasmiques dirigées vers la surface de l'os. Une grande quantité de H + et Cl - est libérée à travers la membrane des excroissances de l'ostéoclaste, ce qui crée et maintient un environnement acide dans l'espace fermé de l'espace (pH d'environ 4), ce qui est optimal pour dissoudre les sels de calcium de l'os matrice. La formation de H+ dans le cytoplasme des ostéoclastes est catalysée par l'anhydrase carbonique II. Les ostéoclastes contiennent de nombreux lysosomes dont les enzymes (hydrolases acides, collagénases, cathepsine K) détruisent la partie organique de la matrice osseuse.

Régulation hormonale

régulation de la croissance

La synthèse des macromolécules de la matrice osseuse est stimulée par le calcitriol, la PTH, les somatomédines, le facteur de croissance transformant β et les facteurs de croissance polypeptidiques de l'os.

Somatomédines stimulent les processus anaboliques dans les tissus squelettiques (synthèse d'ADN, d'ARN, de protéines, y compris les protéoglycanes), ainsi que la sulfatation des glycosaminoglycanes. L'activité des somatomédines est déterminée par l'hormone de croissance (somatotropine).

Vitamine C nécessaires à la formation du collagène. Avec une carence en cette vitamine, la croissance osseuse et la cicatrisation des fractures ralentissent.

Vitamine A soutient la formation et la croissance des os. Une carence en vitamines inhibe l'ostéogenèse et la croissance osseuse. Un excès de vitamine A provoque une prolifération des plaques de cartilage épiphysaire et ralentit la croissance de l'os en longueur.

Régulation de la minéralisation

Le calcitriol, nécessaire à l'absorption du Ca 2+ dans l'intestin grêle, soutient le processus de minéralisation. Le calcitriol stimule la minéralisation au niveau transcriptionnel, améliorant l'expression de l'ostéocalcine. Une carence en vitamine D entraîne

Riz. 18-4. Os. je - ostéoclaste. Les excroissances cytoplasmiques de la bordure ondulée sont dirigées vers la surface de la matrice osseuse. Le cytoplasme contient de nombreux lysosomes ; II - ostéoclastes et résorption osseuse. Lorsque l'ostéoclaste interagit avec la surface de la matrice osseuse minéralisée, l'anhydrase carbonique II (CA II) catalyse la formation de H + et HCO 3 ". H + est activement pompé hors de la cellule à l'aide du proton H + -, K + -ATPase, qui conduit à l'acidification de l'espace fermé de l'espace Les enzymes hydrolytiques du lysosome décomposent des fragments de la matrice osseuse: A - ostéoclaste à la surface de l'os, B - partie de la bordure ondulée, C - partie de la membrane cellulaire des ostéoclastes dans la zone de la bordure ondulée.

Riz. 18-4.Continuation.Ill - trabécules de tissu osseux. Gauche - normal, droit - ostéoporose ; IV - dynamique d'âge de la masse osseuse. Des valeurs relatives sont données pour l'hydroxyapatite.

destruction de la minéralisation osseuse, qui s'observe dans le rachitisme chez l'enfant et dans l'ostéomalacie chez l'adulte. Régulation de la résorption

La résorption osseuse amplifier PTH, interleukines-1 et -6, facteur de croissance transformant α, Pg. La résorption osseuse Support hormones thyroïdiennes contenant de l'iode.

L'augmentation de la résorption sous l'action de la PTH n'est pas associée à un effet direct de cette hormone sur les ostéoclastes, puisque ces cellules ne possèdent pas de récepteurs à la PTH. L'effet activateur de la PTH et du calcitriol sur les ostéoclastes est médié par les ostéoblastes. La PTH et le calcitriol stimulent la formation du facteur de différenciation des ostéoclastes, un ligand de l'ostéoprotégérine.

Résorption osseuse et activité des ostéoclastes réprimer la calcitonine (via les récepteurs de la membrane plasmique des ostéoclastes) et l'interféron γ.

Les œstrogènes inhibent la production du facteur de stimulation des colonies de macrophages (M-CSF) par les cellules réticulaires de la moelle osseuse, nécessaire à la formation des ostéoclastes, qui inhibent la résorption osseuse.

Résumé de la section

Une diminution de la teneur en calcium dans le plasma sanguin en dessous du niveau normal provoque l'apparition de potentiels d'action spontanés dans les terminaisons nerveuses, entraînant des contractions convulsives des muscles squelettiques.

Environ la moitié du calcium circulant est sous forme libre ou ionisée, environ 10 % est lié à de petits anions et environ 40 % est lié aux protéines plasmatiques. La plupart de Le phosphore circule dans le sang sous forme d'orthophosphates.

La majeure partie du calcium consommé avec les aliments n'est pas absorbée dans le tractus gastro-intestinal et est excrétée dans les selles. Au contraire, les phosphates sont presque complètement absorbés dans le tractus gastro-intestinal et excrétés du corps dans l'urine.

Une diminution de la teneur en calcium ionisé dans le plasma stimule la sécrétion de PTH, une hormone polypeptidique sécrétée par les glandes parathyroïdes. La PTH joue un rôle vital dans l'homéostasie du calcium et du phosphore et agit sur les os, les reins et les intestins pour augmenter les concentrations de calcium et diminuer les concentrations plasmatiques de phosphate.

Dans le foie et les reins, à la suite de toute une chaîne de réactions, la vitamine D est convertie en hormone active, le 1,25-dihydrooxyférol. Cette hormone stimule l'absorption du calcium dans l'intestin et, par conséquent, augmente la concentration de calcium dans le plasma.

La calcitonine est une hormone polypeptidique sécrétée par la glande thyroïde et agit en abaissant la concentration plasmatique de calcium.

SURRÉNAL

Les glandes surrénales sont des organes appariés situés rétropéritonéalement aux pôles supérieurs du rein au niveau de Th 12 et L 1 . Formellement, ce sont deux glandes - écorce et partie du cerveau,- ayant une origine différente (le cortex surrénalien se développe à partir du mésoderme, les cellules chromaffines de la partie cérébrale sont des dérivés des cellules de la crête neurale). La structure chimique des hormones synthétisées est également différente: les cellules du cortex surrénalien synthétisent les hormones stéroïdes (minéralocorticoïdes, glucocorticoïdes et précurseurs d'androgènes), les cellules chromaffines de la partie cérébrale - les catécholamines. Parallèlement, d'un point de vue fonctionnel, chaque glande surrénale fait partie d'un système unique de réponse rapide à une situation stressante, qui assure la mise en œuvre de la réaction comportementale « fuite ou attaque ». Dans ce contexte, les circonstances suivantes sont importantes, qui assurent fonctionnellement la connexion entre la partie sympathique du système nerveux, les cellules chromaffines et les glucocorticoïdes.

L'effecteur humoral de la réponse «fuite ou combat» est l'adrénaline libérée dans la circulation sanguine à partir de la médullosurrénale.

Les cellules chromaffines forment des synapses avec les neurones sympathiques préganglionnaires et sont considérées comme des cellules postganglionnaires d'innervation sympathique efférente, libérant de l'adrénaline dans le sang en réponse à la sécrétion synaptique d'acétylcholine et à sa liaison aux récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine.

Le sang contenant des glucocorticoïdes pénètre dans la médullosurrénale à partir de la partie corticale de l'organe. En d'autres termes, la synthèse et la sécrétion d'adrénaline par les cellules chromaffines sont sous le contrôle des glucocorticoïdes.

Cortex surrénalien

Les cellules stéroïdogènes épithéliales du cortex surrénalien - selon leur fonction et leur morphologie - ont un aspect différent. Directement sous la capsule de l'organe se trouvent les cellules de la zone glomérulaire (occupant 15% du volume total du cortex), les cellules de la zone fasciculaire sont plus profondes (70% du volume du cortex) et à la frontière avec la moelle - les cellules de la zone réticulaire. Dans différentes zones du cortex surrénalien, différents groupes d'hormones stéroïdes sont synthétisés : minéralocorticoïdes, glucocorticoïdes et précurseurs d'androgènes.

Minéralocorticoïdes(zone glomérulaire). Aldostérone- le principal minéralocorticoïde. Son travail consiste à maintenir l'équilibre des électrolytes dans les fluides corporels; dans le rein, l'aldostérone augmente la réabsorption des ions sodium (en raison de la rétention de sodium, la teneur en eau dans le corps augmente et la pression artérielle augmente), augmente l'excrétion des ions potassium (la perte de potassium provoque une hypokaliémie), ainsi que la la réabsorption du chlore, du bicarbonate et l'excrétion des ions hydrogène. Synthèse de l'aldostérone stimulé angiotensine II.

Glucocorticoïdes(faisceau et zones réticulaires). cortisol- le principal glucocorticoïde, il représente 80% de tous les glucocorticoïdes. Les 20% restants sont la cortisone, la corticostérone, le 11-désoxycortisol et la 11-désoxycorticostérone. Les glucocorticoïdes contrôlent le métabolisme des protéines, des glucides et des graisses, suppriment les réponses immunitaires et ont également un effet anti-inflammatoire. Synthèse des glucocorticoïdes stimulé hormone tropique de l'adénohypophyse - ACTH.

Précurseurs d'androgènes(faisceau et zones réticulaires). La déhydroépiandrostérone et l'androstènedione sont des précurseurs des androgènes, leurs transformations ultérieures se produisent en dehors de la glande surrénale et sont discutées au chapitre 19. Hormones gonadotropes hypophysaires n'affecte pas sur la sécrétion d'hormones sexuelles dans la zone réticulaire.

Glucocorticoïdes

Le principal glucocorticoïde naturel sécrété par les glandes surrénales est cortisol(le volume de sécrétion est de 15 à 20 mg/jour, la concentration de cortisol dans le sang est d'environ 12 μg/100 ml). Pour le cortisol, ainsi que pour réguler sa synthèse et la sécrétion de corticol-

La bérine et l'ACTH se caractérisent par une périodicité quotidienne prononcée. À rythme normal la sécrétion de cortisol du sommeil augmente après l'endormissement et atteint un maximum au réveil. En tant que médicament dans pratique clinique glucocorticoïdes synthétiques habituellement utilisés (dexaméthasone, prednisolone, méthylprednisone, etc.). Pratiquement tous les glucocorticoïdes ont également les effets des minéralocorticoïdes.

Régulation de la sécrétion de glucocorticoïdes(Fig. 18-5).

Influences activatrices (descendantes). Un activateur direct de la synthèse et de la sécrétion du cortisol est l'ACTH. L'ACTH est sécrétée par les cellules de l'hypophyse antérieure sous l'action de la corticolibérine, qui pénètre dans le sang du système porte hypothalamo-hypophysaire à partir de l'hypothalamus. Les stimuli stressants activent tout le système descendant d'influences, provoquant une libération rapide de cortisol. Le cortisol a une variété d'effets métaboliques visant à éliminer la nature dommageable du stress.

Influence ascendante (freinage) sur le principe de la rétroaction négative, il contient du cortisol, qui supprime la sécrétion d'ACTH dans l'hypophyse antérieure et de corticolibérine dans l'hypothalamus. En conséquence, la concentration de cortisol dans le plasma diminue à un moment où le corps n'est pas exposé au stress.

Métabolisme

Formes liées et libres. Plus de 90% des glucocorticoïdes circulent dans le sang en association avec des protéines - albumine et globuline liant les corticoïdes (transcortine). Environ 4% du cortisol plasmatique est la fraction libre.

Temps de circulation déterminé par la force de liaison à la transcortine (demi-vie du cortisol - jusqu'à 2 heures, corticostérone - moins de 1 heure).

formes solubles dans l'eau. La modification du cortisol lipophile se produit principalement dans le foie; des conjugués avec le glucuronide et le sulfate sont formés. Glucocorticoïdes modifiés - composés solubles dans l'eau capable d'excrétion.

Excrétion.Les formes conjuguées de glucocorticoïdes sont sécrétées avec la bile dans le tractus gastro-intestinal, dont 20 % sont perdus avec

Riz. 18-5. Circuits de régulation dans le système GnRH-ACTH-cortisol. Les symboles "+" et "-" désignent des influences stimulantes et inhibitrices.

ferraille, 80% est absorbée dans l'intestin. Du sang, 70% de gluco-

les corticoïdes sont excrétés dans les urines. Les fonctions les glucocorticoïdes sont divers - de la régulation du métabolisme à la modification des réponses immunologiques et inflammatoires.

le métabolisme des glucides. Les principaux événements se déroulent entre les muscles squelettiques, les dépôts de graisse corporelle et le foie. Les principales voies métaboliques sont la stimulation du glucose

la konéogenèse, la synthèse du glycogène et une diminution de la consommation de glucose par les organes internes (sauf le cerveau). L'effet principal est une augmentation de la concentration de glucose dans le sang.

Gluconéogenèse- synthèse de glucose grâce aux acides aminés, au lactate et aux acides gras, c'est-à-dire substrats non glucidiques.

■ Dans le muscle squelettique, les glucocorticoïdes amplifier dégradation des protéines. Les acides aminés qui en résultent vont au foie.

■ Dans le foie, les glucocorticoïdes stimuler synthèse d'enzymes clés du métabolisme des acides aminés - substrats de la gluconéogenèse.

Synthèse du glycogènes'intensifie en activant la glycogène synthétase. Le glycogène stocké est facilement converti en glucose par glycogénolyse.

métabolisme des lipides.cortisol augmente mobilisation des acides gras - une source de substrats pour la gluconéogenèse.

Lipolyses'intensifie dans les membres.

Lipogenèses'intensifie dans d'autres parties du corps (torse et visage).

Protéines et acides nucléiques.

♦ Effet anabolisant dans le foie.

♦ Effet catabolique dans d'autres organes (en particulier le muscle squelettique).

Le système immunitaire. A fortes doses, les glucocorticoïdes agissent comme immunosuppresseurs(utilisé comme moyen de prévenir le rejet d'organes transplantés, avec une myasthénie grave pseudoparalytique sévère - myasthénie grave- le résultat de l'apparition d'auto-anticorps dirigés contre les récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine).

Inflammation.Les glucocorticoïdes ont un effet anti-inflammatoire prononcé.

Synthèse de collagène. Glucocorticoïdes pour une utilisation à long terme inhiber activité synthétique des fibroblastes et des ostéoblastes, entraînant un amincissement de la peau et une ostéoporose.

Les muscles squelettiques. L'utilisation à long terme de glucocorticoïdes favorise le catabolisme musculaire, ce qui entraîne une atrophie musculaire et une faiblesse musculaire.

Φ Voies aériennes. L'introduction de glucocorticoïdes peut réduire l'œdème muqueux, qui se développe, par exemple, dans l'asthme bronchique.

Φ Les réactions physiologiques des organes et des systèmes du corps causées par le cortisol sont données dans le tableau. 18-4.

Tableau 18-4.Réponses physiologiques au cortisol

Organes et systèmes

effets

Hypothalamus

Arrêt de la sécrétion de corticolibérine et de vasopressine

Pituitaire

Suppression de la formation et de la libération d'ACTH

Coeur et vaisseaux sanguins

Potentialisation de l'action vasoconstrictrice des catécholamines et de leurs ligands

Système respiratoire

Formation accélérée de tensioactif

reins

Augmentation du taux de filtration glomérulaire

muscles

Diminution de la sensibilité à l'insuline, augmentation du catabolisme des protéines

système immunitaire

Suppression des réponses immunitaires (immunosuppression)

Système squelettique

Augmentation de la résorption osseuse, suppression de l'ostéogenèse

Tissu conjonctif

Diminution de la synthèse de collagène

Tissu adipeux

Blocage de l'absorption du glucose par les lipocytes

Aldostérone

L'aldostérone est le principal minéralocorticoïde. La concentration normale d'aldostérone dans le sang est d'environ 6 ng pour 100 ml, le volume de sécrétion est de 150 à 250 mcg/jour. D'autres stéroïdes surrénaliens, considérés comme des glucocorticoïdes (cortisol, 11-désoxycortisol, 11-désoxycorticostérone, corticostérone), ont également une activité minéralocorticoïde, bien que leur contribution totale à l'activité minéralocorticoïde ne soit pas aussi importante par rapport à l'aldostérone.

Régulateurs de la synthèse et de la sécrétion (Fig. 18-6).

Φ Angiotensine II- un composant du système rénine-angiotensine - le principal régulateur de la synthèse et de la sécrétion d'aldostérone. Ce peptide stimule libération d'aldostérone.

Φ facteur natriurétique cardiaque(atriopeptine) inhibe synthèse d'aldostérone.

Φ Na+.Les effets de l'hypo- et de l'hypernatrémie sont réalisés par le système rénine-angiotensine.

Riz. 18-6. Maintenir l'équilibre des fluides corporels. Les symboles "+" et "-" désignent des influences stimulantes et inhibitrices. L'ECA est une enzyme de conversion de l'angiotensine.

Φ K+. Les effets des ions potassium ne dépendent pas de la teneur en Na + et en angiotensine II dans le sang.

Hyperkaliémiestimule sécrétion d'aldostérone.

hypokaliémieralentit sécrétion d'aldostérone. Φ Prostaglandines.

E 1 et E 2stimuler synthèse d'aldostérone.

F 1a et F2aralentir sécrétion de minéralocorticoïdes.

Φ Blessures et conditions de stressaugmenter sécrétion d'aldostérone due à l'effet activateur de l'ACTH sur le cortex surrénalien.

Métabolisme. L'aldostérone ne se lie pratiquement pas aux protéines plasmatiques, c'est pourquoi son temps de circulation dans le sang (demi-vie) ne dépasse pas 15 minutes. L'aldostérone est éliminée du sang par le foie, où elle est convertie en tétrahydroaldostérone-3-glucuronide excrété par les reins.

récepteur de l'aldostérone- polypeptide intracellulaire (nucléaire) - se lie à l'aldostérone et active la transcription des gènes, principalement les gènes de Na + -, K + -ATPase et le transporteur transmembranaire combiné Na +, K + et Cl - . Les récepteurs de l'aldostérone se trouvent dans les cellules épithéliales des tubules rénaux, des glandes salivaires et sudoripares. Récepteur de haute affinité dans les systèmes in vitro lie également le cortisol, mais in vivo il n'y a pratiquement pas d'interaction entre le cortisol et le récepteur, puisque la 11β-hydroxystéroïde déshydrogénase intracellulaire convertit le cortisol en cortisone, qui se lie mal au récepteur des minéralocorticoïdes. Par conséquent, le cortisol glucocorticoïde ne présente pas d'effet minéralocorticoïde dans les cellules cibles.

Fonction les minéralocorticoïdes - le maintien de l'équilibre des électrolytes dans les fluides corporels - sont réalisés en raison de l'effet sur la réabsorption des ions dans les tubules rénaux (tubules contournés distaux et section initiale des canaux collecteurs). Φ Na+. Aldostérone renforce réabsorption des ions sodium.

Par conséquent rétention de sodium augmente la teneur en eau dans le corps et augmente la pression artérielle.

Φ K+. Aldostérone augmente excrétion des ions potassium. Perte de potassium provoque une hypokaliémie.

Φ Cl - , HCO 3 - , H+. Aldostérone renforce réabsorption du chlore, du bicarbonate et excrétion rénale des ions hydrogène.

Tissu chromaffine

La fonction endocrinienne de la médullosurrénale est assurée par des cellules chromaffines provenant de la crête neurale, qui forment également des paraganglions. De petits amas et des cellules chromaffines uniques se trouvent également dans le cœur, les reins et les ganglions sympathiques. Les cellules chromaffines se caractérisent par le fait qu'elles contiennent soit de l'adrénaline (elles sont majoritaires), soit des granules de noradrénaline à forte densité électronique, qui, avec le bichromate de potassium, donnent une réaction chromaffine. Les granules contiennent également de l'ATP et des chromogranines.

Catécholamines

La synthèse. Les catécholamines sont synthétisées à partir de la tyrosine le long de la chaîne : tyrosine (la conversion de la tyrosine est catalysée par la tyrosine hydroxylase) - DOPA (DOPA-décarboxylase) - dopamine (dopamine- β -hydroxylase) - norépinéphrine (phényléthanolamine-N-méthyltransférase) - adrénaline.

Φ DOPA(dihydroxyphénylalanine). Cet acide aminé est isolé des haricots Vicia Faba en tant qu'agent antiparkinsonien, sa forme L - lévodopa est utilisée (X-DOPA, lévodopa, 3-hydroxy-L-tyrosine, L-dihydroxyphénylalanine).

Φ Dopamine- 4-(2-aminoéthyl)pyrocatéchine.

Φ Norépinéphrine- précurseur déméthylé de l'adrénaline. L'enzyme de synthèse de la norépinéphrine (dopamine-β-hydroxylase) est sécrétée par les cellules chromaffines et les terminaisons noradrénergiques avec la noradrénaline.

Φ Adrénaline- l-1-(3,4-dihydroxyphényl)-2-(méthylamino)éthanol - seulement un facteur humoral, ne participe pas à la transmission synaptique.

Sécrétion. Lorsque le système nerveux sympathique est activé, les cellules chromaffines libèrent des catécholamines dans le sang (principalement adrénaline). Avec les catécholamines, l'ATP et les protéines sont libérées des granules. Les cellules contenant de l'adrénaline contiennent également des peptides opioïdes (enképhalines) et les sécrètent avec l'adrénaline.

Métabolisme l'adrénaline et d'autres amines biogènes se produisent sous l'influence de la catéchol-O-méthyltransférase et des monoamine oxydases. En conséquence, excrété dans l'urine

les métanéphrines et l'acide vanillylmandélique, respectivement. La demi-vie des catécholamines dans le plasma est d'environ 2 minutes. Chez un homme en bonne santé en décubitus dorsal, la teneur sanguine en norépinéphrine est d'environ 1,8 nmol / l, adrénaline - 16 nmol / l et dopamine - 0,23 nmol / l. Effets. Les catécholamines ont un large spectre d'action (effet sur la glycogénolyse, la lipolyse, la gluconéogenèse, un effet significatif sur le système cardiovasculaire). La vasoconstriction, les paramètres de contraction du muscle cardiaque et d'autres effets des catécholamines sont réalisés par les récepteurs α- et β-adrénergiques à la surface des cellules cibles (CML, cellules sécrétoires, cardiomyocytes). Récepteurs catécholamines - adrénergiques. Φ Adrénorécepteurs les cellules cibles (y compris les cellules synaptiques) se lient à la noradrénaline, à l'adrénaline et à divers médicaments adrénergiques (activant - agonistes, adréno-mimétiques, bloquants - antagonistes, adrénobloquants). Les récepteurs adrénergiques sont divisés en sous-types α et β. Parmi les récepteurs α- et β-adrénergiques, α 1 - (par exemple, postsynaptique dans la division sympathique du système nerveux autonome), α 2 - (par exemple, présynaptique dans la division sympathique du système nerveux autonome et postsynaptique dans le cerveau ), β 1 - (en particulier les cardiomyocytes), les récepteurs β 2 - et β 3 -adrénergiques. Les récepteurs adrénergiques sont associés à une protéine G.

♦ Tous les sous-types de récepteurs β 2 -adrénergiques activent l'adénylate cyclase et augmenter

♦ Les récepteurs α 2 -adrénergiques inhibent l'adénylate cyclase et réduire teneur en AMPc intracellulaire.

♦ Les récepteurs α 1 -adrénergiques activent la phospholipase C, qui augmente (via l'ITP et le diacylglycérol) le contenu intracytoplasmique en ions Ca 2+ .

effets,médiée par différents sous-types de récepteurs adrénergiques - voir également le chapitre 15.

♦α 1

Glycogénolyse.Gain.

SMC des vaisseaux et du système génito-urinaire.Réduction.

♦α 2

MMC GIT. Relaxation.

Lipolyse. Suppression.

Insuline, rénine. Suppression des sécrétions.

Cardiomyocytes. Augmentation de la force de contraction.

Lipolyse. Gain.

Insuline, glucagon, rénine.Augmentation de la sécrétion.

MMC bronches, tractus gastro-intestinal, vaisseaux sanguins, système urinaire. Relaxation.

Foie.Gainglycogénolyse et gluconéogenèse.

Muscles.Gain glycogénolyse.

Lipolyse. Gain.

Fonction d'urgence du système sympatho-surrénalien

La « fonction d'urgence du système sympatho-surrénalien » (« réaction de combat », « fuite ou attaque »), comme on appelle souvent les divers effets d'une augmentation soudaine de la libération d'adrénaline dans le sang, est présentée dans le tableau. 18-5.

Tableau 18-5.Changements physiologiques pendant la réponse "combat"

Résumé de la section

La glande surrénale est constituée d'un cortex externe entourant une moelle interne. Le cortex contient trois histologiquement diverses zones(de l'extérieur vers l'intérieur) - glomérulaire, faisceau et maille.

Les hormones sécrétées par le cortex surrénalien comprennent les glucocorticoïdes, l'aldostérone minéralocorticoïde et les androgènes surrénaliens.

Les glucocorticoïdes cortisol et corticostérone sont synthétisés dans la zone fasciculaire et réticulaire du cortex surrénalien.

L'aldostérone minéralocorticoïde est synthétisée dans le glomérule du cortex surrénalien.

L'ACTH augmente la synthèse des glucocorticoïdes et des androgènes dans les cellules des zones fasciculaires et réticulaires, augmentant le contenu intracellulaire de l'AMPc.

L'angiotensine II et l'angiotensine III stimulent la synthèse d'aldostérone dans les cellules de la zone glomérulaire, augmentant la teneur en calcium du cytosol et activant la protéine kinase C.

Les glucocorticoïdes se lient aux récepteurs des glucocorticoïdes situés dans le cytosol des cellules cibles. Le récepteur couplé aux glucocorticoïdes se déplace vers le noyau et se lie aux éléments responsables des réponses des glucocorticoïdes dans la molécule d'ADN pour augmenter ou diminuer la transcription de gènes spécifiques.

Les glucocorticoïdes sont nécessaires pour que le corps s'adapte au stress, aux dommages et au stress.

Les cellules chromaffines de la médullosurrénale synthétisent et sécrètent des catécholamines : épinéphrine et noradrénaline.

Les catécholamines interagissent avec les récepteurs adrénergiques : α ρ α 2 , β 1 et β 2 , qui médient les effets cellulaires des hormones.

Les stimuli tels que les blessures, la colère, la douleur, le froid, le travail épuisant et l'hypoglycémie provoquent des impulsions dans les fibres préganglionnaires cholinergiques qui innervent les cellules chromaffines, entraînant la sécrétion de catécholamines.

Contre l'hypoglycémie, les catécholamines stimulent la formation de glucose dans le foie, la libération d'acide lactique par les muscles et la lipolyse dans le tissu adipeux.

PANCRÉAS

Le pancréas contient entre un demi-million et deux millions de petites accumulations de cellules endocrines - les îlots de Langerhans. Plusieurs types de cellules endocrines ont été identifiées dans les îlots qui synthétisent et sécrètent des hormones peptidiques : l'insuline (cellules β, 70 % de toutes les cellules des îlots), le glucagon (cellules α, 15 %), la somatostatine (cellules δ), le polypeptide pancréatique (cellules PP, seu cellules F) et chez les enfants jeune âge- Gastrines (cellules G, seu cellules D).

Insuline- le principal régulateur du métabolisme énergétique dans le corps- contrôle le métabolisme des glucides (stimulation de la glycolyse et suppression de la gluconéogenèse), des lipides (stimulation de la lipogenèse), des protéines (stimulation de la synthèse protéique), et stimule également la prolifération cellulaire (mitogène). Les principaux organes cibles de l'insuline sont le foie, les muscles squelettiques et le tissu adipeux.

Glucagon- antagoniste de l'insuline - stimule la glycogénolyse et la lipolyse, ce qui entraîne une mobilisation rapide des sources d'énergie (glucose et acides gras). Le gène du glucagon code également la structure des soi-disant entérolucagones - glycentine et peptide-1 de type glucagon - stimulateurs de la sécrétion d'insuline.

Somatostatine inhibe la sécrétion d'insuline et de glucagon dans les îlots du pancréas.

Polypeptide pancréatique se compose de 36 résidus d'acides aminés. Elle est classée comme régulateur alimentaire (en particulier, cette hormone inhibe la sécrétion de la partie exocrine du pancréas). La sécrétion de l'hormone est stimulée par les aliments riches en protéines, l'hypoglycémie, le jeûne, l'activité physique.

Gastrines I et II(les peptides identiques de 17 acides aminés se distinguent par la présence d'un groupe sulfate dans le tyrosyle en position 12) stimulent la sécrétion d'acide chlorhydrique dans l'estomac. Stimulateur de sécrétion - hormone libérant de la gastrine, inhibiteur de sécrétion - acide chlorhydrique. Le récepteur de la gastrine/cholécystokinine se trouve dans le SNC et la muqueuse gastrique.

Insuline

La transcription du gène de l'insuline conduit à la formation d'ARNm de préproinsuline contenant les séquences A, C et B, ainsi que

mêmes extrémités 3" et 5" non traduites. Après traduction, une chaîne polypeptidique de proinsuline est formée, constituée de domaines consécutifs B, C et A à l'extrémité N. Dans le complexe de Golgi, la proinsuline est clivée par la proinsuline en trois peptides : A (21 acides aminés), B (30 acides aminés) et C (31 acides aminés). Les peptides A et B, s'intégrant à l'aide de liaisons disulfure, forment un dimère - l'insuline. Les granules de sécrétion contiennent des quantités équimolaires d'insuline hormonalement active et de peptide C non hormonalement actif, ainsi que des traces de proinsuline.

sécrétion d'insuline

La quantité d'insuline sécrétée dans un contexte de famine relative (par exemple, le matin avant le petit déjeuner) est d'environ 1 U/h ; il augmente 5 à 10 fois après avoir mangé. En moyenne, pendant la journée, un homme adulte en bonne santé sécrète 40 UI (287 mmol) d'insuline.

Contenu des granules de sécrétionβ -les cellules pénètrent dans le sang à la suite d'une exocytose provoquée par une augmentation de la teneur en Ca 2+ intracellulaire. Exactement calcium intracellulaire(plus précisémentJ) est le signal immédiat et principal de la sécrétion d'insuline. Promouvoir l'exocytose également activéeJ[cAMP] protéine kinase A et activéJ[diacylglycérol] protéine kinase C, qui phosphoryle plusieurs protéines impliquées dans l'exocytose.Régulateurs de la sécrétion d'insuline Stimuler sécrétion d'insuline, hyperglycémie (augmentation du glucose plasmatique), hyperkaliémie, certains acides aminés, acétylcholine, glucagon et certaines autres hormones, apport alimentaire et dérivés de sulfonylurée.

♦ Glycémie- maître régulateur de la sécrétion d'insuline

■ Avec une teneur accrue en glucose dans le plasma sanguin (plus de 5 mM, voir Tableaux 18-8), les molécules de ce sucre, ainsi que les molécules de galactose, de mannose, d'acides β-céto sont inclus dansβ -cellules par diffusion facilitée à travers le transporteur transmembranaire (importateur) de glucose GLUT2.

■ Les molécules de sucre qui pénètrent dans la cellule subissent une glycolyse, augmente Teneur en ATP.

■ Teneur accrue en ATP intracellulaire se ferme sensible aux canaux ATP et potassium de la membrane plasmique, ce qui conduit inévitablement à sa dépolarisation.

■ Dépolarisation de la membrane plasmique β -cellules s'ouvre canaux calciques sensibles au potentiel de la membrane plasmique; par conséquent, les ions calcium pénètrent dans la cellule à partir de l'espace intercellulaire.

■ Augmentation du cytosol stimule exocytose des granules sécrétoires, l'insuline de ces granules est à l'extérieur β -cellules.

Hyperkaliémie

■ Augmenter la teneur en K + dans l'environnement interne du corps blocs canaux potassiques de la membrane plasmique, ce qui conduit à sa dépolarisation.

■ D'autres événements se déroulent comme décrit ci-dessus (voir points 4 et 5).

Acides aminés(en particulier l'arginine, la leucine, l'alanine et la lysine) entrent dans le β -les cellules à l'aide d'un transporteur transmembranaire d'acides aminés et métabolisent les acides tricarboxyliques dans le cycle mitochondrial, ce qui entraîne augmente Teneur en ATP. D'autres événements se déroulent comme décrit ci-dessus (voir paragraphes 3-5).

Sulfonyluréesbloquer canaux potassiques dans la membrane plasmique β -cellules, interagissant avec le récepteur de la sulfonylurée dans le cadre des canaux potassiques sensibles au K + - et à l'ATP de la membrane plasmique, ce qui conduit à sa dépolarisation. D'autres événements se déroulent comme décrit ci-dessus (voir paragraphes 4 et 5).

Acétylcholine, sécrétée par les terminaisons des fibres nerveuses du nerf vague droit, interagit avec les récepteurs cholinergiques muscariniques de la membrane plasmique associés à une protéine G. La protéine G active la phospholipase C, ce qui conduit au clivage de deux seconds médiateurs, l'ITP cytosolique et le diacylglycérol membranaire, à partir du phosphoinositol biphosphate des phospholipides de la membrane cellulaire.

■ ITF, se liant à ses récepteurs, stimule la libération de Ca 2 + des citernes du réticulum endoplasmique lisse, ce qui conduit à l'exocytose des granules sécrétoires avec l'insuline.

■ Le diacylglycérol active la protéine kinase C, ce qui conduit à la phosphorylation de certaines protéines impliquées dans l'exocytose, entraînant la sécrétion d'insuline.

Cholécystokinine interagit avec ses récepteurs (récepteurs couplés aux protéines G). La protéine G active la phospholipase C. D'autres événements se produisent comme décrit ci-dessus pour l'acétylcholine.

Gastrine se lie au récepteur de la cholécystokinine de type B. D'autres événements se produisent comme décrit ci-dessus pour la cholécystokinine et l'acétylcholine.

Hormone de libération de la gastrine aussi stimule sécrétion d'insuline.

Glucagon-like peptide-1(voir ci-dessous) - stimulant le plus puissant sécrétion d'insuline.

Inhibiteurs de la sécrétion d'insuline

Adrénaline et norépinéphrine (par l'intermédiaire des récepteurs α 2 -adrénergiques et d'une diminution de la teneur en AMPc) suppriment la sécrétion d'insuline. Par l'intermédiaire des récepteurs β-adrénergiques (la teneur en AMPc augmente), ces agonistes stimulent la sécrétion d'insuline, mais les récepteurs α-adrénergiques prédominent dans les îlots de Langerhans, de ce fait oppression sécrétion d'insuline.

accompagné de l'activation du système nerveux sympathique et de l'absorption du glucose (comme source d'énergie) par les muscles squelettiques, qui, avec l'effet hypoglycémiant simultané (réduction de la glycémie) de l'insuline peut entraîner une hypoglycémie sévère(cela affecte principalement les fonctions du cerveau). Dans ce contexte effet de suppression de la sécrétion d'insuline de l'épinéphrine et de la noradrénaline semble très approprié.

Stresser. Le rôle inhibiteur de l'adrénaline dans la sécrétion d'insuline est particulièrement important lors du développement du stress, lorsque système sympathique excité. Adrénaline un-

augmente temporairement la concentration de glucose et d'acides gras dans le plasma sanguin. La signification de ce double effet est la suivante : l'adrénaline provoque une puissante glycogénolyse dans le foie, provoquant la libération d'une quantité importante de glucose dans le sang en quelques minutes, et a en même temps un effet lipolytique direct sur les cellules du tissu adipeux, augmenter la concentration d'acides gras dans le sang. Par conséquent, l'adrénaline crée des opportunités d'utilisation des acides gras en situation de stress.

Somatostatine et neuropeptide galanine, se liant à leurs récepteurs, provoquent une diminution du contenu intracellulaire en AMPc et réprimer sécrétion d'insuline. Φ Diète est extrêmement important à la fois pour la sécrétion d'insuline et la teneur en glucose dans le plasma sanguin, ainsi que pour le métabolisme insulino-dépendant des protéines, des lipides et des glucides dans les organes cibles de l'insuline (tableau 18-6).

Tableau 18-6.L'effet du jeûne et de l'apport alimentaire sur le contenu et les effets de l'insuline

métabolisme de l'insuline. L'insuline et le peptide C dans le sang circulent sous forme libre pendant 3 à 5 minutes. Plus de la moitié de l'insuline est clivée dans le foie immédiatement lorsqu'elle pénètre dans cet organe par les veines portes. Le peptide C n'est pas détruit dans le foie, mais est excrété par les reins. Pour ces raisons, un laboratoire fiable

L'indicateur de la sécrétion d'insuline n'est pas l'hormone elle-même (insuline), mais le peptide C.

Effets physiologiques de l'insuline

organes cibles de l'insuline. Les principales cibles de l'insuline sont le foie, les muscles squelettiques et les cellules du tissu adipeux. L'insuline étant le principal régulateur du métabolisme des molécules - sources du métabolisme énergétique dans l'organisme - c'est dans ces organes que se manifestent les principaux effets physiologiques de l'insuline sur le métabolisme des protéines, des lipides et des glucides.

Les fonctions l'insuline sont diverses (régulation des échanges de sources d'énergie - glucides, lipides et protéines). Dans les cellules cibles, l'insuline stimule le transport transmembranaire du glucose et des acides aminés, la synthèse des protéines, du glycogène et des triglycérides, la glycolyse et la croissance et la prolifération cellulaires, mais supprime protéolyse, lipolyse et oxydation des graisses (voir plus bas).

Le taux de manifestation des effets de l'insuline. Les effets physiologiques de l'insuline en fonction de la vitesse de leur apparition après l'interaction de l'hormone avec ses récepteurs sont divisés en rapides (se développant en quelques secondes), lents (minutes) et retardés (tableau 18-7).

Tableau 18-7.Longévité des effets de l'insuline

Effet de l'insuline sur le métabolisme des glucides

Foie. L'insuline a les effets suivants sur les hépatocytes : Φ le glucose pénètre constamment dans les cellules du foie par un transporteur transmembranaire GLUT2 ; insuline mobilise le transporteur transmembranaire supplémentaire GLUT4, contribuer à son incorporation dans la membrane plasmique des hépatocytes ;

Φ de pénétrer dans l'hépato-

cellules de glucose, augmentant la transcription de la glucokin-

PS et activation de la glycogène synthase ; Φ empêche la dégradation du glycogène, inhibant l'activité de la gli-

cogenphosphorylase et glucose-6-phosphatase; Φ activation de la colle

cokinase, phosphofructokinase et pyruvate kinase; Φ active le métabolisme du glucose grâce à l'hexose monophosphate

shunter;

Φ accélère l'oxydation du pyruvate, en activant la pyruvate déshydrogénase ;

Φ inhibe la gluconéogenèse, inhibant l'activité de la phosphoénolpyruvate carboxykinase, de la fructose-1,6-biphosphatase et de la glucose-6-phosphatase.

Les muscles squelettiques. Dans le muscle squelettique, l'insuline :

Φ à travers

favorise la synthèse du glycogène de pénétrer dans l'hépato-

cellules de glucose en augmentant la transcription du gène de l'hexokinase

et activer la glycogène synthase; Φ stimule la glycolyse et l'oxydation des glucides, activer l'hexagone

la sokinase, la phosphofructokinase et la pyruvate kinase ;

Tissu adipeux. L'insuline affecte le métabolisme des adipocytes de la manière suivante :

Φ active l'entrée du glucose dans le sarcoplasmeà travers

transporteur transmembranaire GLUT4, contribuant à sa

incorporation dans la membrane plasmique; Φ stimule la glycolyse, ce qui favorise l'éducation

l'α-glycérophosphate, qui est utilisé pour fabriquer des triglycérides ; Φ accélère l'oxydation du pyruvate, en activant le pyruvate déhydro-

génase et acétyl-CoA carboxylase, qui favorise

synthèse des acides gras libres.

SNC. L'insuline n'a pratiquement aucun effet ni sur le transport du glucose dans les cellules nerveuses ni sur leur métabolisme. Les neurones du cerveau diffèrent des cellules des autres organes en ce qu'ils utilisent principalement le glucose comme principale source d'énergie, plutôt que les acides gras. De plus, les cellules nerveuses sont incapables de synthétiser le glucose. C'est pourquoi un apport ininterrompu de glucose au cerveau est si important pour le fonctionnement et la survie des neurones.

Autres organes. Comme le SNC, de nombreux organes (tels que les reins et les intestins) ne sont pas sensibles à l'insuline.

Homéostase du glucose

La teneur en glucose dans l'environnement interne du corps doit être dans des limites strictement limitées. Ainsi, à jeun, la concentration de glucose dans le plasma sanguin varie de 60 à 90 mg% (normoglycémie), augmente à 100-140 mg% (hyperglycémie) dans l'heure qui suit le repas et revient généralement à la normale dans les 2 heures. . Il existe des situations où la concentration de glucose dans le plasma sanguin diminue à 60 mg% et moins (hypoglycémie). La nécessité de maintenir une concentration constante de glucose dans le sang est dictée par le fait que le cerveau, la rétine et certains autres organes et cellules utilisent principalement le glucose comme source d'énergie. Ainsi, dans les intervalles entre les repas, la majeure partie du glucose dans l'environnement interne du corps est utilisée pour le métabolisme cérébral.

L'homéostasie du glucose est maintenue par les mécanismes suivants. Φ Le foie amortit les fluctuations de la concentration de glucose. Alors,

lorsque la glycémie atteint des concentrations élevées après un repas et que la sécrétion d'insuline augmente, plus de 60 % du glucose absorbé par l'intestin se dépose dans le foie sous forme de glycogène. Dans les heures qui suivent, lorsque la concentration de glucose et la sécrétion d'insuline diminuent, le foie libère du glucose dans le sang.

Φ L'insuline et le glucagon régulent réciproquement la glycémie normale. L'augmentation des niveaux de glucose par rapport à la norme par le mécanisme de rétroaction agit sur les cellules β des îlots de Langerhans et provoque une augmentation de la sécrétion d'insuline, ce qui conduit à

concentration de glucose à la normale. Une teneur en glucose inférieure à la normale inhibe la formation d'insuline, mais stimule la sécrétion de glucagon, ce qui ramène la teneur en glucose à la normale.

Φ L'hypoglycémie a un effet direct sur l'hypothalamus, qui excite le système nerveux sympathique. En conséquence, l'adrénaline est sécrétée par les glandes surrénales et augmente l'excrétion de glucose par le foie.

Φ L'hypoglycémie prolongée stimule la libération d'hormone de croissance et de cortisol, qui diminuent le taux d'absorption du glucose par la plupart des cellules du corps, entraînant le retour à des niveaux normaux de la glycémie.

Après avoir mangé monosaccharides absorbés dans les intestins : les triglycérides et les acides aminés par le système de la veine porte pénètrent dans le foie, où divers monosaccharides sont convertis en glucose. Le glucose est stocké dans le foie sous forme de glycogène (la synthèse du glycogène se produit également dans les muscles) et seule une petite partie du glucose est oxydée dans le foie. Le glucose non utilisé par les hépatocytes se retrouve dans le système circulatoire général et pénètre dans divers organes, où il est oxydé en eau et en CO 2 et fournit les besoins énergétiques de ces organes. Φ Les incrétines. Lorsque le chyme pénètre dans l'intestin à partir des cellules endocrines de sa paroi, des incrétines sont libérées dans l'environnement interne de l'organisme : peptide inhibiteur gastrique, entéroglucagon (glycentine) et peptide de type glucagon 1, qui potentialisent la sécrétion d'insuline induite par le glucose. Φ Absorption de glucoseà partir de la lumière intestinale, des co-transporteurs Na+-dépendants des ions sodium et glucose sont intégrés dans la membrane plasmique apicale des entérocytes, nécessitant (contrairement aux transporteurs de glucose GLUT) des coûts énergétiques. Au contraire, la libération de glucose des entérocytes dans l'environnement interne de l'organisme, qui s'effectue par le plasmolemme de leur partie basale, s'effectue par diffusion facilitée. Φ Excrétion de glucose par les reins

Filtration molécules de glucose de la lumière des capillaires sanguins des corpuscules rénaux dans la cavité de la capsule de Bowman-

Shumlyansky est effectué proportionnellement à la concentration de glucose dans le plasma sanguin.

Réabsorption. Typiquement, tout le glucose est réabsorbé dans la première moitié du tubule contourné proximal à un taux de 1,8 mmol/min (320 mg/min). La réabsorption du glucose se produit (ainsi que son absorption dans l'intestin) par le transport combiné des ions sodium et glucose.

Sécrétion. Chez les individus en bonne santé, le glucose n'est pas sécrété dans la lumière des tubules néphroniques.

Glucosurie. Le glucose apparaît dans l'urine lorsque sa teneur dans le plasma sanguin dépasse 10 mM.

Entre les repas Le glucose pénètre dans le sang à partir du foie, où il se forme en raison de la glycogénolyse (la dégradation du glycogène en glucose) et de la gluconéogenèse (la formation de glucose à partir d'acides aminés, de lactate, de glycérol et de pyruvate). En raison de la faible activité de la glucose-6-phosphatase, le glucose ne pénètre pas dans le sang à partir des muscles.

Φ Au repos la teneur en glucose dans le plasma sanguin est de 4,5 à 5,6 mM et la teneur totale en glucose (calculs pour un homme adulte en bonne santé) dans 15 litres de liquide intercellulaire est de 60 mmol (10,8 g), ce qui correspond approximativement à la consommation horaire de ce sucre. Il convient de rappeler que ni dans le système nerveux central ni dans les érythrocytes, le glucose n'est synthétisé et stocké sous forme de glycogène, et en même temps, il s'agit d'une source d'énergie extrêmement importante.

Φ Glycogénolyse, gluconéogenèse et lipolyse prédominent entre les repas. Même avec un jeûne court (24-48 heures), un état réversible proche du diabète sucré se développe - diabète affamé. Dans le même temps, les neurones commencent à utiliser les corps cétoniques comme source d'énergie.

Pendant l'activité physique la consommation de glucose augmente plusieurs fois. Parallèlement, la glycogénolyse, la lipolyse et la gluconéogenèse, régulées par l'insuline, ainsi que les antagonistes fonctionnels de l'insuline (glucagon, catécholamines, hormone de croissance, cortisol), augmentent.

Φ Glucagon. Voir ci-dessous pour les effets du glucagon. Φ Catécholamines. Activité physique à travers les centres hypothalamiques (glucostat hypothalamique) active

système sympatho-surrénalien. En conséquence, la libération d'insuline par les cellules β diminue, la sécrétion de glucagon par les cellules α augmente, l'entrée de glucose dans le sang par le foie augmente et la lipolyse augmente. Les catécholamines potentialisent également l'augmentation de la consommation mitochondriale d'oxygène provoquée par la T 3 et la T 4 . Φ Merci hormone de croissance la teneur en glucose dans le plasma sanguin augmente, à mesure que la glycogénolyse dans le foie augmente, la sensibilité des muscles et des cellules graisseuses à l'insuline diminue (en conséquence, leur absorption de glucose diminue) et la libération de glucagon par les cellules α est également stimulé.

Φ Glucocorticoïdesstimuler la glycogénolyse et la gluconéogenèse, mais inhibent le transport du glucose du sang vers différentes cellules.

Glucostat. La régulation du glucose contenu dans le milieu interne de l'organisme vise à maintenir l'homéostasie de ce sucre dans des valeurs normales (notion de glucostat) et s'effectue sur différents niveaux. Les mécanismes qui permettent de maintenir l'homéostasie du glucose au niveau du pancréas et des organes cibles de l'insuline (glucostat périphérique) sont discutés ci-dessus. On pense que la régulation centrale du glucose (glucostat central) est effectuée par les cellules nerveuses sensibles à l'insuline de l'hypothalamus, qui envoient en outre des signaux d'activation au système sympatho-surrénalien, ainsi qu'aux neurones synthétisant la corticolibérine et la somatolibérine de l'hypothalamus. Étant donné que la teneur en glucose dans l'environnement interne du corps s'écarte des valeurs normales, à en juger par la teneur en glucose dans le plasma sanguin, une hyperglycémie ou une hypoglycémie se développe.

Φ hypoglycémie- diminution de la glycémie inférieure à 3,33 mmol/l. L'hypoglycémie peut survenir chez les personnes en bonne santé après plusieurs jours de jeûne. Cliniquement, l'hypoglycémie se manifeste lorsque le taux de glucose descend en dessous de 2,4-3,0 mmol/l. La clé du diagnostic de l'hypoglycémie est la triade de Whipple : manifestations neuropsychiques à jeun, glycémie inférieure à 2,78 mmol/l, soulagement d'une crise par administration orale ou intraveineuse de

solution de dextrose (40-60 ml de solution de glucose à 40%). La manifestation extrême de l'hypoglycémie est le coma hypoglycémique. Φ Hyperglycémie. L'apport massif de glucose dans l'environnement interne du corps provoque une augmentation de sa teneur dans le sang - l'hyperglycémie (la teneur en glucose dans le plasma sanguin dépasse 6,7 mM). hyperglycémie stimule sécrétion d'insuline par les cellules β et supprime sécrétion de glucagon par les cellules α des îlots de Langerhans. Les deux hormones bloquent la formation de glucose dans le foie pendant la glycogénolyse et la gluconéogenèse. L'hyperglycémie, due au fait que le glucose est une substance osmotiquement active, peut provoquer une déshydratation des cellules, le développement d'une diurèse osmotique avec perte d'électrolytes. L'hyperglycémie peut endommager de nombreux tissus, en particulier les vaisseaux sanguins. L'hyperglycémie est un symptôme caractéristique du diabète sucré.

Effet de l'insuline sur le métabolisme des graisses

Foie. Insuline dans les hépatocytes :

Φ favorise synthèse d'acides gras à partir de glucose en activant l'acétyl-CoA carboxylase et la synthase d'acide gras. Les acides gras, en ajoutant de l'α-glycérophosphate, sont convertis en triglycérides;

Φ supprime oxydation des acides gras due à une conversion accrue de l'acétyl-CoA en malonyl-CoA. Le malonyl-CoA inhibe l'activité de la carnitine acyltransférase (transporte les acides gras du cytoplasme vers les mitochondries pour leur β-oxydation et leur conversion en acides céto. En d'autres termes, l'insuline a un effet anti-cétogène.

Tissu adipeux. Dans les lipocytes, l'insuline favorise la conversion des acides gras libres en triglycérides et leur dépôt sous forme de graisse. Cet effet de l'insuline s'exerce de plusieurs manières. Insuline:

Φ augmente l'oxydation du pyruvate, activation de la pyruvate déshydrogénase et de l'acétyl-CoA carboxylase, qui favorise la synthèse des acides gras libres ;

Φ augmente transport du glucose dans les lipocytes dont la transformation ultérieure contribue à l'apparition d'α-glycérophosphate ;

Φ favorise la synthèse des triglycéridesà partir d'α-glycérophosphate et d'acides gras libres ;

Φ empêche la dégradation des triglycérides sur le glycérol et les acides gras libres, inhibant l'activité de la triglycéride lipase hormono-sensible ;

Φ active la synthèse de la lipoprotéine lipase, transporté vers les cellules endothéliales, où cette enzyme clive les triglycérides des chylomicrons et les lipoprotéines de très basse densité.

Effets de l'insuline sur le métabolisme des protéines et la croissance corporelle

L'insuline dans le foie, les muscles squelettiques et d'autres organes cibles et cellules cibles stimule la synthèse des protéines et inhibe son catabolisme. Autrement dit, insuline- forte hormone anabolisante. L'effet anabolisant de l'insuline est réalisé de plusieurs façons. Insuline:

stimule absorption d'acides aminés par les cellules ;

renforce la transcription génique et la traduction de l'ARNm ;

supprime la dégradation des protéines (en particulier musculaires) et inhibe leur libération dans le sang ;

réduit taux de gluconéogenèse à partir des acides aminés. Les effets anabolisants de l'insuline et de l'hormone de croissance sont synergiques

nous. Ceci est notamment déterminé par le fait que les effets de l'hormone de croissance sont exercés par le facteur de croissance analogue à l'insuline - la somatomédine C.

Glucagon et peptides de type glucagon

Le gène du glucagon contient des séquences codant pour la structure de plusieurs hormones physiologiquement apparentées ayant des effets glucagon. La transcription produit l'ARNm du préproglucagon, mais cet ARNm est clivé différemment (épissage différentiel) dans les cellules α des îlots de Langerhans et les cellules L endocrines de la muqueuse de l'intestin grêle supérieur, provoquant la formation de différents ARNm du proglucagon.

Φ Glycentine se compose de 69 résidus d'acides aminés, stimule la sécrétion d'insuline et de suc gastrique, et participe également à la régulation de la motilité gastro-intestinale. La glycentine est également présente dans les cellules nerveuses de l'hypothalamus et du tronc cérébral.

Φ Glucagon-like peptide-1(séquences d'acides aminés 7-37) est le stimulateur le plus puissant de la sécrétion d'insuline induite par le glucose (c'est pourquoi, notamment, le test de tolérance au glucose est réalisé par voie orale, et non par voie intraveineuse). Ce peptide inhibe la sécrétion gastrique et est considéré comme un médiateur physiologique de la satiété. Le peptide est également synthétisé dans les neurones du noyau paraventriculaire de l'hypothalamus et les neurones du noyau central amygdale. Les deux groupes de cellules nerveuses sont directement impliqués dans la régulation du comportement alimentaire.

Φ Glucagon-like peptide-2 stimule la prolifération des cellules de la crypte intestinale et l'absorption dans l'intestin grêle.

sécrétion de glucagon

Les événements intracellulaires qui déclenchent la sécrétion de glucagon par les cellules α suivent les mêmes mécanismes que la sécrétion d'insuline par les cellules β (voir Régulateurs de la sécrétion d'insuline ci-dessus), mais les mêmes signaux extracellulaires qui déclenchent la sécrétion de glucagon se produisent souvent (mais pas toujours !) résultats opposés.

Stimuler sécrétion de l'acide aminé glucagon (en particulier l'arginine et l'alanine), hypoglycémie, insuline, gastrine, cholécystokinine, cortisol, exercice physique, jeûne,β - stimulants adrénergiques, apport alimentaire (surtout riche en protéines).

réprimer sécrétion de glucagon glucose, insuline, somatostatine, sécrétine, acides gras libres, corps cétoniques,α - stimulants adrénergiques.

La demi-vie du glucagon dans le sang est d'environ 5 minutes.

Effets physiologiques du glucagon

La cible principale du glucagon est le foie (hépatocytes), dans une moindre mesure - les adipocytes et le tissu musculaire strié (y compris les cardiomyocytes). Le récepteur du glucagon est situé dans le plasmalemme des cellules cibles, il se lie uniquement au glucagon et à travers la protéine G active l'adénylate cyclase. Des mutations du gène du récepteur du glucagon provoquent un diabète sucré non insulino-dépendant. Le glucagon est considéré comme un antagoniste de l'insuline, cette hormone stimule la glycogénolyse et la lipolyse, ce qui

entraîne une mobilisation rapide des sources d'énergie (glucose et acides gras). Dans le même temps, le glucagon a un effet cétogène, i. stimule la formation de corps cétoniques.

Le glucagon augmente les niveaux de glucose(contribue à l'hyperglycémie) dans le plasma sanguin. Cet effet est réalisé de plusieurs manières.

Φ Stimulation de la glycogénolyse. Le glucagon, en activant la glycogène phosphorylase et en inhibant la glycogène synthase dans les hépatocytes, provoque une dégradation rapide et prononcée du glycogène et la libération de glucose dans le sang.

Φ Suppression de la glycolyse. Le glucagon inhibe les enzymes clés de la glycolyse (phosphofructokinase, pyruvate kinase) dans le foie, ce qui entraîne une augmentation de la teneur en glucose-6-phosphate dans les hépatocytes, sa déphosphorylation et la libération de glucose dans le sang.

Φ Stimulation de la gluconéogenèse. Le glucagon améliore le transport des acides aminés du sang vers les hépatocytes et active en même temps les principales enzymes de la gluconéogenèse (pyruvate carboxylase, fructose-1,6-diphosphatase), ce qui contribue à une augmentation de la teneur en glucose dans le cytoplasme cellulaire et son entrée dans le sang.

Le glucagon favorise la formation des corps cétoniques, stimulant l'oxydation des acides gras : puisque l'activité de l'acétyl-CoA carboxylase est inhibée, la teneur en inhibiteur de la carnitine acyltransférase, le malonyl-CoA, diminue, ce qui provoque une augmentation du flux d'acides gras du cytoplasme vers les mitochondries, où ils se produisent β -oxydation et conversion en acides céto. Autrement dit, contrairement à l'insuline, le glucagon a un effet cétogène.

Résumé de la section

La distribution des cellules alpha, bêta, delta et F au sein de chacun des îlots de Langerhans présente un certain schéma, indiquant qu'une régulation paracrine de la sécrétion est possible.

Le glucose plasmatique est le principal régulateur physiologique de la sécrétion d'insuline et de glucagon. Les acides aminés, les acides gras et certaines hormones gastro-intestinales sont également impliqués dans ce processus.

L'insuline a un effet anabolisant sur le métabolisme des glucides, des graisses et des protéines dans les tissus qui sont la cible de son action.

Effets du glucagon sur les glucides, les lipides et métabolisme des protéines Il se manifeste principalement dans le foie et est de nature catabolique.

testicules

Les androgènes stéroïdes et l'α-inhibine sont synthétisés dans les testicules. Leur signification physiologique est discutée au chapitre 19, voici de brèves caractéristiques des hormones.

Androgènes stéroïdiens produit par les cellules de Leydig interstitielles (testostérone et dihydrotestostérone) et les cellules de la zone réticulaire du cortex surrénalien (déhydroépiandrostérone et androstènedione, qui ont une faible activité androgénique).

Φ Testostérone est le principal androgène circulant. Dans l'embryogenèse, les androgènes contrôlent le développement du fœtus selon un schéma masculin. Pendant la puberté, ils stimulent la formation des caractéristiques masculines. Avec le début de la puberté, la testostérone est nécessaire pour maintenir la spermatogenèse, les caractéristiques sexuelles secondaires, l'activité sécrétoire de la prostate et des vésicules séminales.

Φ Dihydrotestostérone. La 5α-réductase catalyse la conversion de la testostérone en dihydrotestostérone dans les cellules de Leidig, la prostate, les vésicules séminales.

α -Inhibine. Cette hormone glycoprotéique est synthétisée dans les cellules de Sertoli des tubules séminifères contournés et bloque la synthèse de FSH hypophysaire.

OVAIRE

Dans les ovaires, les hormones sexuelles féminines stéroïdes, les hormones glycoprotéiques inhibine et les relaxines de nature peptidique sont synthétisées. Leur signification physiologique est discutée au chapitre 19, voici de brèves caractéristiques des hormones.

hormones sexuelles féminines les œstrogènes (estradiol, estrone, estriol) et les progestatifs (progestérone) sont des stéroïdes.

Φ Oestrogènes pendant la puberté stimulent la formation des caractéristiques féminines. Chez les femmes en âge de procréer, les œstrogènes activent la prolifération des cellules folliculaires et, dans l'endomètre, ils contrôlent la phase proliférative du cycle menstruel.

Estradiol(17β-estradiol, E 2) - 17β-estra-1,3,5(10)-trien-3,17-diol - est formé à partir de la testostérone par son aromatisation, a une activité œstrogénique prononcée. La formation d'œstrogènes aromatiques en C18 à partir d'androgènes en C19 catalyse aromatase,également appelée oestrogène synthase. La synthèse de cette enzyme dans l'ovaire est induite par la FSH.

Estrone(E 1) - 3-hydroxyestra-1,3,5(10)-triène-17-one - métabolite du 17β-estradiol, formé par aromatisation de l'androstènedione, a une faible activité œstrogénique, est excrété dans l'urine des femmes enceintes.

Estriol- 16α,17β-estri-1,3,5(10)-triène-3,16,17-triol - formé à partir d'estrone. Cet œstrogène faible est excrété dans l'urine des femmes enceintes et est présent en quantités importantes dans le placenta.

récepteur aux oestrogènes fait référence aux récepteurs nucléaires, un polypeptide de 595 résidus d'acides aminés, a une homologie prononcée avec le proto-oncogène v-erbA.

Φ Progestérone fait référence aux progestatifs, il est synthétisé par les cellules du corps jaune de l'ovaire au stade lutéal du cycle ovarien-menstruel, ainsi que par les cellules chorioniques pendant la grossesse. La progestérone dans l'endomètre contrôle la phase de sécrétion du cycle menstruel et augmente significativement le seuil d'excitabilité du SMC myométrial. Stimuler synthèse de progestérone LH et HCG. Le récepteur progestatif est un facteur de transcription nucléaire ; en raison de défauts génétiques dans le récepteur, il n'y a aucun changement dans l'endomètre caractéristique de la phase sécrétoire du cycle menstruel. Relaxines- les hormones peptidiques de la famille de l'insuline, synthétisées par les cellules du corps jaune et du cytotrophoblaste, ont pendant la grossesse un effet relaxant sur le SMC du myomètre, et avant l'accouchement elles contribuent à assouplir l'articulation pubienne et le col de l'utérus.

Les inhibines synthétisées dans l'ovaire inhibent la synthèse et la sécrétion de gonadolibérine hypothalamique et hypophysaire

FSH.

PLACENTA

Le placenta synthétise de nombreuses hormones et d'autres substances actives qui sont importants pour le déroulement normal de la grossesse et le développement du fœtus.

Hormones peptidiques (dont neuropeptides et hormones de libération) : gonadotrophine chorionique humaine (CTG), hormone de croissance placentaire, somatomammotropines chorioniques 1 et 2 (lactogènes placentaires), thyrotropine (TSH), thyrolibérine (TSH-RG), corticolibérine (ACTH-RG), gonadolibérine, somatolibérine, somatostatine, substance P, neurotensine, neuropeptide Y, peptide lié à l'ACTH, glycodéline A (protéine de liaison au facteur de croissance analogue à l'insuline), inhibines.

Hormones stéroïdes : progestérone, estrone, estradiol, estriol.

REINS

Différentes cellules rénales synthétisent une quantité importante de substances qui ont des effets hormonaux.

rénine n'est pas une hormone, cette enzyme (une protéase dont le substrat est l'angiotensinogène) est le maillon initial du système rénine-angiotensinogène-angiotensine (système rénine-angiotensine), le régulateur le plus important de la pression artérielle systémique. La rénine est synthétisée dans les parois SMC modifiées (épithélioïdes) des artérioles afférentes des corpuscules rénaux, qui font partie du complexe périglomérulaire, et est sécrétée dans le sang. Régulateurs de la synthèse et de la sécrétion de rénine : 1) innervation sympathique médiée par les récepteurs β-adrénergiques (stimulation de la sécrétion de rénine) ; 2) les angiotensines (par le principe du rétrocontrôle négatif) ; 3) récepteurs de la tache dense faisant partie du complexe périglomérulaire (enregistrement de la teneur en NaCl dans les tubules distaux du néphron) ; 4) barorécepteurs dans la paroi de l'artériole afférente des corpuscules rénaux.

Calcitriol(1α, 25-dihydroxycholécalciférol) - la forme active de la vitamine D 3 - est synthétisée dans les mitochondries des tubules contournés proximaux, favorise l'absorption

calcium et phosphate dans l'intestin, stimule les ostéoblastes (accélère la minéralisation osseuse). La formation de calcitriol est stimulée par la PTH et l'hypophosphatémie (faible taux de phosphate sanguin), inhibée par l'hyperphosphatémie (taux élevé de phosphate sanguin).

Érythropoïétine- contenant de la protéine d'acide sialique - synthétisée par les cellules interstitielles, stimule l'érythropoïèse au stade de la formation des proérythroblastes. Le principal stimulus de la production d'érythropoïétine est l'hypoxie (diminution de la pO 2 dans les tissus, notamment en fonction du nombre d'érythrocytes circulants).

Vasodilatateurs- des substances qui détendent les parois SMC des vaisseaux sanguins, élargissant leur lumière et réduisant ainsi la pression artérielle. En particulier, la bradykinine et certaines prostaglandines (Pg) sont synthétisées dans les cellules interstitielles de la médullaire rénale.

Φ Bradykinine- nonapeptide formé à partir du décapeptide kallidine (lysyl-bradykinine, kininogène, bradykininogène), qui à son tour est clivé de l'α 2 -globuline sous l'action de peptidases - kallikréines (kininogénines).

Φ Prostaglandine E 2 détend le SMC des vaisseaux sanguins du rein, réduisant ainsi les effets vasoconstricteurs de la stimulation sympathique et de l'angiotensine II.

CŒUR

Facteurs natriurétiques (facteur auriculaire - atriopeptine) est synthétisé par les cardiomyocytes de l'oreillette droite et certains neurones du SNC. Les cibles des peptides natriurétiques sont les cellules des corpuscules rénaux, les canaux collecteurs du rein, la zone glomérulaire du cortex surrénalien et les SMC des vaisseaux. Les fonctions des facteurs natriurétiques sont de contrôler le volume de liquide extracellulaire et l'homéostasie électrolytique (inhibition de la synthèse et de la sécrétion d'aldostérone, rénine, vasopressine). Ces peptides ont un fort effet vasodilatateur et réduisent la tension artérielle.

ESTOMAC ET INTESTIN

La paroi des organes tubulaires du tractus gastro-intestinal contient un grand nombre de cellules endocrines diverses (entéroendocrines

cellules qui sécrètent des hormones. Avec les cellules du propre système nerveux du tractus gastro-intestinal (système nerveux entérique) qui produisent divers neuropeptides, le système entéroendocrinien régule de nombreuses fonctions du système digestif (abordées au chapitre 21). Ici, par exemple, nous nommerons les hormones peptidiques gastrine, sécrétine et cholécystokinine.

Gastrine stimule la sécrétion de HCl par les cellules pariétales de la muqueuse gastrique.

sécrétine stimule la libération de bicarbonate et d'eau des cellules sécrétoires des glandes du duodénum et du pancréas.

Cholécystokinine stimule les contractions de la vésicule biliaire et la libération d'enzymes du pancréas.

DIFFÉRENTS ORGANISMES

Cellules divers organes produisent de nombreux produits chimiques régulateurs qui ne sont pas formellement liés aux hormones et au système endocrinien (par exemple, Pg, interférons, interleukines, facteurs de croissance, hématopoïétines, chimiokines, etc.).

Eicosanoïdes affectent la contractilité des CML des vaisseaux sanguins et des bronches, modifient le seuil de sensibilité à la douleur et participent à la régulation de nombreuses fonctions de l'organisme (maintien de l'hémostase, régulation du tonus des CML, sécrétion du suc gastrique, maintien du statut immunitaire, etc.). Par exemple, dans les poumons, la PgD 2 et le leucotriène C 4 sont de puissants agonistes contractiles des voies respiratoires SMC, leurs effets étant respectivement 30 et 1000 fois plus puissants que les effets de l'histamine. Dans le même temps, la PgE 2 est un vasodilatateur et les leucotriènes D 4 et E 4 sont des vasoconstricteurs, ils augmentent également la perméabilité de la paroi des vaisseaux sanguins.

Φ Pg à pH physiologique pénètre mal dans les membranes biologiques. Leur transport transmembranaire est assuré par des protéines de transport spéciales intégrées dans les membranes cellulaires.

Les récepteurs Φ Pg sont intégrés dans la membrane plasmique des cellules cibles et sont associés aux protéines G.

Histamine- un puissant stimulateur de la sécrétion d'acide chlorhydrique dans l'estomac, médiateur le plus important des réactions allergiques immédiates

réactions et inflammation, provoque la contraction des voies respiratoires du SMC et une bronchoconstriction, mais est en même temps un vasodilatateur pour les petits vaisseaux.

Interférons- des glycoprotéines à activité antivirale ; attribuer au moins quatre types d'interférons (α, β, γ, ω).

Interleukines(au moins 31) - cytokines qui agissent comme facteurs de croissance et de différenciation pour les lymphocytes et d'autres cellules.

facteurs de croissance stimulent la croissance et la différenciation, et parfois la transformation (malignité) de diverses cellules. Plusieurs dizaines de facteurs de croissance sont connus : épidermiques, fibroblastes, hépatocytes, nerfs, etc.

Chimiokines(plusieurs dizaines) - petites protéines sécrétoires, régulant principalement le mouvement des leucocytes. Exemples de noms de chimiokines : fractalkine, lymphotactine, facteur de chimiotaxie des monocytes, IL-18, eutactine et bien d'autres.

facteurs de stimulation des colonies- des facteurs protéiques nécessaires à la survie, à la prolifération et à la différenciation des cellules hématopoïétiques. Ils portent le nom des cellules qu'ils stimulent : le facteur de stimulation des colonies de granulocytes (G-CSF), le facteur de stimulation des colonies de granulocytes et de macrophages (GM-CSF), le facteur de stimulation des colonies de macrophages (M-CSF) et de nombreux facteurs de stimulation des colonies de type cellulaire (IL -3) . Ces facteurs sont produits par les macrophages, les lymphocytes T, l'endothélium, les fibroblastes.

La leptine, une hormone produite par les adipocytes, agit sur l'hypothalamus pour diminuer la prise alimentaire et augmenter la dépense énergétique.

L'adiponectine est une hormone produite de la même manière que la leptine dans les adipocytes, mais agit comme un antagoniste de la leptine.

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