Анатомия и физиология околощитовидных желез

Видео: УЗИ паращитовидных желез

В 1879 г. шведский ученый С. Sandstrom описал околощитовидные железы (ОГДЖ) у человека и дал им название. ОГДЖ являются жизненно важными органами. Их функция состоит в продуцировании и секреции паратгормона (П1Т) — одного из основных регуляторов обмена кальция и фосфора.

Обычно у человека две пары ОГДЖ (верхняя и нижняя), располагающиеся на задней поверхности щитовидной железы, вне ее капсулы, около верхнего и нижнего полюсов. Однако число и локализация ОГДЖ могут варьировать- иногда обнаруживают до 12 ОГДЖ. Они могут располагаться в ткани щитовидной и вилочковой желез, в переднем и заднем средостении, в перикарде, позади пищевода, в области бифуркации сонной артерии^Верхние ОГДЖ имеют форму уплощенного овоида, нижние — шаровидную. Их размеры составляют примерно от 6x3 до 4x1,5 — 3 мм, общая масса от 0,05 до 0,5 г, цвет красноватый или желтовато-коричневый. Кровоснабжение ОГДЖ осуществляется в основном ветвями нижней щитовидной артерии, венозный отток происходит через вены щитовидной железы, пищевода и трахеи.

Иннервируются ОГДЖ симпатическими волокнами возвратного и верхнего гортанного нервов, парасимпатическая иннервация осуществляется блуждающими нервами^ОЩЖ покрыты тонкой соединительнотканной капсулой- отходящие от нее перегородки проникают внутрь желез. В них располагаются кровеносные сосуды и нервные волокна. Паренхима ОГДЖ состоит из паратиреоцитовлили главных клеток, среди которых по степени окрашиваемости различают гормонально-активные светлые или блестящие, а также покоящиеся темные клетки.

Главные клетки формируют гроздья, тяжи и скопления, а у пожилых — и фолликулы с коллоидом в полости. У взрослых людей появляются клетки, располагающиеся главным образом по периферии ОШЖ, окрашивающиеся эозином,— эозинофильные или оксифильные клетки, которые являются дегенерирующими главными клетками. В 01ДЖ можно обнаружить и переходные формы между главными и оксифильными клетками.

Первые успехи в выяснении вопросов синтеза, расшифровке структуры, изучения обмена ПТГ были достигнуты после 1972 г. Паратгормон — это одцрцепочечный гюлипептид, состоящий из 84 аминокислотных остатков, лишенный цистеина, с молекулярной массой примерно 9500 дальтон, образуется в ОШЖ из биопредшественника — пропаратгормона (проПТГ), имеющего 6 дополнительных аминокислот на NH2-концe. ПроПТГ синтезируется в главных клетках ОГДЖ (в их гранулярном эндоплазматическом ретикулуме) и в процессе протеолитического расщепления в аппарате Гольджи превращается в ПТГ. Биологическая активность его существенно ниже активности ПТГ. По-видимому, проПТГ в крови здоровых людей отсутствует, однако при патологических состояниях (при аденоме ОШЖ) он может секретировать в кровь наряду с ПТГ. Недавно был обнаружен предшественник проПТГ — препроПТГ, содержащий дополнительно 25 аминокислотных остатков на МН2-конце. Таким образом, препроПТГ содержит 115 аминокислотных остатков, проПТГ — 90 и ПТГ — 84.

Сейчас полностью установлена структура бычьего и свиного ПТГ. Выделен паратгормон человека из аденом ОШЖ но структура его расшифрована лишь частично. В структуре ПТГ имеются различия, однако ПТГ животных и человека проявляют перекрестную иммунореактивность. Полипептид, состоящий из первых 34 аминокислотных остатков, практически сохраняет биологическую активность природного гормона. Это позволяет допустить, что оставшиеся почти % молекулы на карбоксильном конце не имеют прямого отношения к основным эффектам ПТГ. Определенную биологическую и иммунологическую активность ПТГ проявляет также его 1-29-й фрагмент. Иммунологическим действием обладает и биологически неактивный фрагмент 53-84, т. е. эти свойства ПТГ проявляют не менее 2 участков его молекулы.

Циркулирующий в крови ПТГ гетерогенен, отличается от нативного гормона, секретируемого околощитовидными железами.

Выделяют по крайней мере три различных вида паратгормона в крови: интактный ПТГ с молекулярной массой 9500 дальтон- биологически неактивные вещества из карбоксильной части молекулы ПТГ с молекулярной массой 7000-7500 дальтон- биологически активные вещества с молекулярной массой около 4000 дальтон.

В венозной крови обнаружены еще более мелкие фрагменты, что указывает на их образование на периферии. Основными органами, в которых происходит образование фрагментов ПТГ, являются печень и почки. Фрагментирование ПТГ в этих органах увеличено при патологии печени и хронической почечной недостаточности (ХПН). В этих условиях фрагменты ПТГ сохраняются в кровотоке значительно дольше, чем у здоровых людей. Печень поглощает преимущественно интактный ПТГ, но не удаляет из крови ни карбоксилтерминальных, ни аминотерминальных фрагментов ПТГ. Ведущую роль в метаболизме ПТГ играют почки. На их долю приходится почти 60 % метаболического клиренса карбоксилтерминального иммунореактивного гормона и 45 % аминотерминального фрагмента ПТГ. Основной областью метаболизма активного аминотерминального фрагмента ПТГ являются кости.



Обнаружена пульсирующая секреция паратгормона, наиболее интенсивная в ночные часы. Через 3-4 ч от начала ночного сна его содержание в крови в 2,5-3 раза превышает средний дневной уровень. .Главной функцией ПТГ является поддержание гомеостаза кальция. Вместе с тем кальций сыворотки (общий и особенно ионизированный) является основным регулятором секреции ПТГ (снижение уровня кальция стимулирует секрецию ПТГ, повышение — подавляет), т. е. регуляция осуществляется по принципу обратной связи. В условиях гипокальциемии усиливается превращение проПТГ в ПТГ. В высвобождении ПТГ важную роль играет и содержание магния в крови (его  повышенный уровень стимулирует, а пониженный — подавляет секрецию ПТГ).

Основными мишенями паратгормона являются почки и кости скелета, однако  известно влияние ПТГ на адсорбцию кальция в кишечнике, толерантность к углеводам, уровень липидов в сыворотке крови, его роль в развитии импотенции, кожного зуда и т. д.

Для характеристики воздействия ПТГ на кости необходимо привести краткие сведения о строении костной ткани, особенностях ее физиологической резорбции и ремоделирования.

Известно, что основная масса имеющегося в организме кальция (до 99 %) содержится в костной ткани. Поскольку он находится в кости в виде фосфорно-кальциевых соединений, % суммарного содержания фосфора также обнаруживается в костях. Их ткань, несмотря на кажущуюся статичность, постоянно ремоделируется, активно васкуляризируется и обладает высокими механическими свойствами.



Кость — динамичное «депо» фосфора, магния и других соединений, необходимых для поддержания гомеостаза в минеральном обмене. В ее структуру входят плотные минеральные компоненты, находящиеся в тесной связи с органическим матриксом, который состоит на 90-95 % из коллагена, небольших количеств мукополисахаридов и неколлагеновых белков. Минеральная часть кости состоит из гидроксиапатита — его эмпирическая формула Са10(РО4)(ОН)2 — и аморфного фосфата кальция.

Кость формируется остеобластами, происходящими из недифференцированных клеток мезенхимы. Это мононуклеары, участвующие в синтезе компонентов органического матрикса кости. Они располагаются в монослое на костной поверхности и тесно контактируют с остеоидом. Остеобласты ответственны за отложение остеоида и его последующую минерализацию.

Продуктом их жизнедеятельности является щелочная фосфатаза, содержание которой в крови является косвенным показателем их активности. Окруженные минерализованным остеидом, некоторые остеобласты превращаются в остеоциты — мононуклеары, цитоплазма которых образует канальцы, связанные с канальцами соседних остеоцитов. Они не участвуют в ремоделировании кости, но вовлекаются в процесс перилакунарной деструкции, что имеет важное значение для быстрой регуляции уровня кальция в сыворотке крови. Резорбция кости осуществляется остеокластами — гигантскими полинуклеарами, образующимися, по-видимому, при слиянии мононуклеарных макрофагов.

Предполагается также, что предшественниками остеокластов могут быть кроветворные стволовые клетки костного мозга. Они подвижны, образуют в контакте с костью слой, располагающийся в участках ее наибольшей резорбции. Благодаря выделению протеолитических ферментов и кислой фосфатазы остеокласты вызывают деградацию коллагена, разрушение гидроксиапатита и выведение минералов из матрикса. Вновь формирующаяся слабо минерализованная костная ткань (остеоид) резистентна к остеокластической резорбции.

Функции остеобластов и остеокластов независимы, но согласованы между собой, что приводит к нормальному ремоделированию скелета. Рост кости в длину зависит от энхондрального окостенения, рост в ширину и толщина ее — от периостального окостенения. Клинические исследования с 47Са показали, что каждый год обновляется до 18 % от общего содержания кальция в скелете. При повреждении костей (переломы, инфекционные процессы) измененная кость резорбируется и формируется новая кость.

Комплексы клеток, участвующие в локальном процессе резорбции и формообразования кости, называются основными многоклеточными единицами ремоделирования (ВМИ — Basic multicellular unit). Они регулируют локальную концентрацию кальция, фосфора и других ионов, синтез органических компонентов кости, в частности коллагена, его организацию и минерализацию.

Основным действием ПТГ в костях скелета является усиление процессов резорбции, затрагивающей и минеральные, и органические компоненты костной структуры. ПТГ способствует росту остеокластов и их активности, что сопровождается усиленным остеолитическим действием, и увеличению резорбции кости. При этом растворяются кристаллы гидроксиапатита с выделением в кровь кальция и фосфора. Именно этот процесс является основным механизмом повышения уровня кальция в крови. Он слагается из трех компонентов: мобилизация кальция из перилакунарной кости (глубокие остеоциты)- пролиферация остеопрогенераторных клеток в остеокласты- поддержание постоянного уровня кальция в крови путем регуляции его выделения из кости (поверхностные остеоциты).

Таким образом ПТГ первоначально повышает активность остеоцитов и остеокластов, усиливая остеолиз, вызывая повышение уровня кальция в крови и усиление выделения с мочой его и оксипролина. Это первый, качественный, быстрый эффект ПТГ. Второй эффект действия ПТГ на кости — количественный. Он связан с увеличением пула остеокластов. При активном остеолизе возникает стимул к усиленному размножению остеобластов, активируется и рассасывание, и формообразование кости с преобладанием резорбции. При избытке ПТГ наступает отрицательный костный баланс. Это сопровождается избыточным выделением оксипролина — продукта деградации коллагена и сиаловых кислот, входящих в структуру мукополисахаридов. ПТГ активизирует циклический аденозинмонофосфат (цАМФ). Повышенная экскреция цАМФ с мочой после введения ПТГ может служить показателем тканевой чувствительности к нему.

Наиболее важным воздействием паратгормона на почки является его способность уменьшать реабсорбцию фосфора, увеличивая фосфатурию. Механизм уменьшения в разных отделах нефрона различен: в проксимальном отделе этот эффект ПТГ обусловлен увеличением проницаемости и происходит при участии цАМФ, в дистальном — не зависит от цАМФ.

Фосфатурический эффект ПТГ изменяется при дефиците витамина D, метаболическом ацидозе и уменьшении содержания фосфора. ПТГ несколько увеличивают суммарную канальцевую реабсорбцию кальция. При этом он уменьшает ее в проксимальных и увеличивает в дистальных отделах. Последнее имеет доминирующее значение — ПТГ снижает клиренс кальция. Паратгормон уменьшает канальцевую реабсорбцию натрия и его бикарбоната, чем может объясняться развитие ацидоза при гиперпаратиреозе. Он повышает образование в почках 1,25-диоксихолекальциферола 1,25(OH2)D3 — активной формы витамина D3. Это соединение увеличивает реабсорбцию кальция в тонкой кишке, стимулируя в ее стенке активность специфического кальцийсвязывающего белка (Ca-binding protein, СаВР).

Нормальный уровень ПТГ составляет в среднем 0,15-0,6 нг/мл. Он варьирует в зависимости от возраста и пола. Среднее содержание ПТГ в крови людей в возрасте 20-29 лет (0,245±0,017) нг/мл, 80-89 лет — (0,545±0,048) нг/мл- уровень ПТГ у 70-летних женщин — (0,728±0,051) нг/мл, у мужчин того же возраста — (0,466±0,40) нг/мл. Таким образом, содержание ПТГ с возрастом увеличивается, но в большей мере у женщин.

Как правило, для дифференциальной диагностики гиперкальциемий следует использовать несколько различных тестов.

Н.Т. Старкова