Tarczyca

Budowa anatomiczna i położenie

Tarczyca u człowieka jest umiejscowiona w przednio-dolnej części szyi. Zbudowana jest z dwóch płatów bocznych połączonych wąską cieśnią (węziną). Czasami występuje także trzeci płat – piramidowy.

Boczne płaty tarczycy sięgają:

• ku górze – do połowy wysokości chrząstki tarczowatej krtani,
• ku dołowi – do piątej chrząstki tchawicy,
• bocznie – do pęczka naczyniowo-nerwowego szyjnego,
• ku tyłowi – do powięzi przedkręgowej.

Węzina tarczycy (łac. isthmus glandulae thyroideae) łączy ze sobą oba płaty boczne. Zlokalizowana jest ona na przedniej ścianie górnego odcinka tchawicy. Niekiedy (w przypadku wola) węzina może zachodzić na przednią ścianę krtani. Płaty boczne są przykryte przez mięśnie podgnykowe. Niestały płat piramidowy ciągnie się w górę od cieśni i może sięgać wyżej niż płaty boczne. Najczęściej leży nieco na lewo od linii pośrodkowej. Jest on pozostałością dolnego odcinka przewodu tarczowo-językowego, z którego rozwija się ten gruczoł.

Budowa histologiczna i czynność

Tarczyca otoczona jest dwuwarstwową łącznotkankową torebką. Warstwa wewnętrzna jest połączona bezpośrednio z miąższem gruczołu za pośrednictwem łącznotkankowych beleczek, które wnikają do jej wnętrza, tworząc w ten sposób zrąb narządu. Druga, zewnętrzna blaszka (tzw. powięź tarczowa), obejmuje także przytarczyce.

Miąższ gruczołu stanowią głównie pęcherzyki, których wielkość waha się od 20 do 900 µm. Są one główną masą tego gruczołu. Ich ściana zbudowana jest z jednowarstwowego nabłonka, najczęściej sześciennego, choć może być on także płaski. Zależy to od stanu czynnościowego gruczołu. Nabłonek płaski jest formą spoczynkową – hormony (T3-trójjodotyronina i T4-tyroksyna) nie są wydzielane. Nabłonek sześcienny jest z kolei formą aktywną – hormony są wtedy syntetyzowane. Kształt komórek zależy od ilości magazynowanego hormonu, ponieważ tarczyca jako jedyny gruczoł człowieka gromadzi tak duże zapasy produkowanych przez siebie hormonów, zanim trafią one do krwi. Są one przechowywane w postaci jodowanej tyreoglobuliny (Tg) w żelu wewnątrzpęcherzykowym. Stężenie T3 w tarczycy wynosi około 0,02-0,3 µmol/g, a T4 15-200 µmol/g. Gdy zapas hormonów i objętość żelu są duże, komórki leżące na brzegach pęcherzyka są uciskane i spłaszczone, a gruczoł nie wytwarza dodatkowych ilości hormonów. Pod wpływem TSH tarczyca zaczyna uwalniać hormony. Zapas i objętość żelu maleją, komórki mają więcej miejsca i wracają do kształtu sześciennego, a gruczoł znowu je produkuje. Komórki pęcherzykowe tarczycy magazynują również sam jod i jego zawartość wynosi około 600 µg/g tkanki.

Oprócz komórek nabłonkowych w miąższu tarczycy znajdują się także komórki C (przypęcherzykowe). Pochodzą z ciała pozagardłowego (dawniej uważano, że pochodzą z grzebienia nerwowego). Są to duże komórki o owalnych jądrach, najczęściej leżące na obwodzie pęcherzyków, czasem także pomiędzy nimi. Należą do układu komórkowego APUD. Produkują one hormon – kalcytoninę oraz somatostatynę i serotoninę.

Unaczynienie i unerwienie

• Unaczynienie:
  • tętnica tarczowa górna (od tętnicy szyjnej zewnętrznej),
  • tętnica tarczowa dolna (od pnia tarczowo-szyjnego – od tętnicy podobojczykowej),
    • tętnica tarczowa najniższa – u około 10% populacji (od pnia ramienno-głowowego, czasem od łuku aorty)
• Odpływ krwi żylnej:
  • żyła tarczowa górna (do żyły szyjnej wewnętrznej),
  • żyła tarczowa dolna (do żyły szyjnej wewnętrznej),
  • żyła tarczowa najniższa (zwykle większa od pozostałych) (do żyły ramienno-głowowej lewej).
• Odpływ chłonki:
  • do węzłów chłonnych szyjnych głębokich (z dolnej części poprzez węzły chłonne przed- i przytchawicze)
• Unerwienie (współczulne i przywspółczulne):
  • nerwy tarczowe górne,
  • nerwy tarczowe środkowe,
  • nerwy tarczowe dolne,
  • sploty tarczowe górne,
  • sploty tarczowe dolne.

Regulacja pracy tarczycy

Praca tarczycy jest regulowana dwojako. Produkcja i wydzielanie hormonów metabolicznych jest pod kontrolą układu podwzgórze-przysadka i działającego na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego (wydzielanie hormonów tarczycy wpływa ujemnie na wydzielanie TSH, hormonu układu podwzgórze-przysadka, pobudzającego tarczycę). Zależność między stężeniem wolnej tyroksyny a TSH ma charakter logarytmiczno-liniowy: dwukrotna zmiana stężenia wolnej T4 wiąże się z około stukrotną zmianą stężenia TSH w przeciwnym kierunku. Wydzielanie i produkcja tych hormonów może także zachodzić na skutek pobudzenia układu współczulnego, którego zakończenia adrenergiczne dochodzą do komórek pęcherzykowych tworząc z nimi synapsy chemiczne. Jest to ważny element reakcji obronnej organizmu, w której mobilizowane są zapasy hormonów. Regulacja produkcji kalcytoniny zależy tylko od stężenia wapnia we krwi.

W czasie ciąży zmienia się regulacja hormonalna, co może zaburzać pracę tarczycy.

Wydzielanie trójjodotyroniny i tyroksyny jest regulowane bezpośrednio i pośrednio. Zwiększają je:

• hormon tyreotropowy TSH – nasila wychwyt jodu przez gruczoł i wiązanie go z białkiem oraz przyspiesza rozkład tyreoglobuliny,
• tyreoliberyna (TRH) – pobudza uwalnianie TSH, więc działa na tarczycę pośrednio,
• zimno – receptory temperatury w ośrodku termoregulacji pobudzają podwzgórze do wydzielania TRH, co pośrednio działa na tarczycę,
• wazopresyna i adrenalina – zwiększają uwalnianie hormonów tarczycy do krwi.

Prawidłowa czynność hormonalna tarczycy jest nazywana eutyreozą.

Rozwój tarczycy

Tarczyca powstaje z endodermalnego nabłonka dna pierwotnej jamy ustnej, w pobliżu otworu ślepego. Rozwój rozpoczyna się w 4. tygodniu życia prenatalnego. Tarczyca wędruje, by ok. 7. tygodnia osiągnąć pozycję ostateczną – przednią powierzchnię tchawicy. Komórki C mają inne pochodzenie niż komórki pęcherzykowe: powstają z ciała pozagardłowego, które wywodzi się z okolicy kieszonki gardłowej. Dawniej sądzono, że pochodzą z grzebieni nerwowych.

Synteza i wydzielanie

Pierwszym etapem jest wychwyt jodków z krwi przez symporter sodowo-jodkowy (NIS) w komórkach pęcherzykowych. Jodki gromadzą się w nich w stężeniu 30–40 razy większym niż w osoczu. Ten etap ogranicza szybkość całego procesu i jest pobudzany przez TSH. Następnie jodki przechodzą do koloidu przy udziale pendryny. Peroksydaza tarczycowa (TPO) utlenia jodki i wbudowuje jod w reszty tyrozyny w tyreoglobulinie. Powstaje głównie dijodotyrozyna (DIT) i mniejsza ilość monojodotyrozyny (MIT). Połączenie dwóch cząsteczek DIT daje tyroksynę (T4), a połączenie MIT z DIT – trójjodotyroninę (T3). Hormony są magazynowane w koloidzie, który w niemal całości składa się z tyreoglobuliny; stanowi ona około 75% białek tarczycy. Pod wpływem TSH komórki pobierają koloid przez pinocytozę, tyreoglobulina jest trawiona w lizosomach, a uwolnione T4 i T3 trafiają do krwi.

Transport i przemiany w tkankach

Tarczyca wydziela głównie T4, a T3 w mniejszej ilości. Około 80% krążącej T3 powstaje poza tarczycą, w wyniku odjodowania T4, a tylko około 20% jest wydzielane bezpośrednio. Około 40% T4 przechodzi w T3, a około 45% w odwrotną trójjodotyroninę (rT3). T4 uważa się za prohormon o około dziesięciokrotnie mniejszej aktywności biologicznej niż T3. Aktywację i inaktywację hormonów regulują dejodynazy. Dejodynaza typu 2 (D2) przekształca T4 w T3, a dejodynaza typu 3 (D3) inaktywuje T3 do T2 oraz T4 do rT3.

We krwi hormony występują głównie w postaci związanej z białkami: globuliną wiążącą tyroksynę (TBG), transtyretyną i albuminą. Wolna frakcja wynosi 0,03% dla T4 i 0,3% dla T3. Okres półtrwania T4 wynosi 5–7 dni, a T3 około jednej doby.

Działanie

Hormony tarczycy są niezbędne do wzrostu, rozwoju układu nerwowego, funkcji rozrodczych i regulacji metabolizmu energetycznego. Stymulują rozwój i wzrost organizmu oraz wzmagają przemianę materii i energii. Wrażliwość poszczególnych tkanek na tę samą ilość hormonu zależy od transporterów hormonów, dejodynaz i koregulatorów receptorów jądrowych, dlatego stężenie hormonów we krwi nie w pełni odzwierciedla ich działanie w komórkach.

D2 i D3 występują m.in. w brunatnej tkance tłuszczowej, mięśniach szkieletowych i wątrobie. W dorosłych komórkach D2 jest indukowana przez cAMP i wiąże się ze zwiększonym wydatkiem energetycznym, a D3 jest indukowana przez czynnik HIF-1α i obniża tempo metabolizmu.

Obniżenie działania hormonów tarczycy hamuje procesy fizyczne i psychiczne, powodując spowolnienie i ospałość, a w okresie rozwoju płodowego prowadzi do wrodzonego zespołu niedoboru jodu. Nadmiar hormonów występuje m.in. w chorobie Gravesa-Basedowa.