17.4: الغدة الدرقية

Last updated
Save as PDF

Page ID: 203043

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

أهداف التعلم

وصف موقع وتشريح الغدة الدرقية
ناقش تركيب ثلاثي يودوثيرونين وهرمون الغدة الدرقية
شرح دور هرمونات الغدة الدرقية في تنظيم الأيض القاعدي
حدد الهرمون الذي تنتجه الخلايا شبه الجزيئية للغدة الدرقية

عضو على شكل فراشة، تقع الغدة الدرقية أمام القصبة الهوائية، وهي أدنى من الحنجرة (الشكل\(\PageIndex{1}\)). المنطقة الإنسية، التي تسمى البرزخ، محاطة بفصوص على شكل جناح يساري ويمين. يتم دمج كل من فصوص الغدة الدرقية مع الغدد فوق الدرقية، وبشكل أساسي على الأسطح الخلفية. يتكون نسيج الغدة الدرقية في الغالب من بصيلات الغدة الدرقية. تتكون البصيلات من تجويف مركزي مملوء بسائل لزج يسمى الغرواني. تعتبر الغروانية، المحاطة بجدار من الخلايا البصيلة الظهارية، مركز إنتاج هرمون الغدة الدرقية، ويعتمد هذا الإنتاج على المكون الأساسي والفريد للهرمونات: اليود.

الشكل\(\PageIndex{1}\): الغدة الدرقية. تقع الغدة الدرقية في الرقبة حيث تلتف حول القصبة الهوائية. (أ) منظر أمامي للغدة الدرقية. (ب) منظر خلفي للغدة الدرقية. (ج) يتكون النسيج الغدي في المقام الأول من بصيلات الغدة الدرقية. غالبًا ما تظهر الخلايا البارافيلية الأكبر حجمًا داخل مصفوفة الخلايا البصيلية. مل × 1332. (صورة مصغرة مقدمة من حكام كلية الطب بجامعة ميشيغان © 2012)

تخليق وإطلاق هرمونات الغدة الدرقية

يتم إنتاج الهرمونات في الغروانية عندما تلتصق ذرات اليود المعدني ببروتين سكري، يسمى الثيروجلوبولين، الذي تفرزه الخلايا البصيلة في الغروانية. توضح الخطوات التالية تجميع الهرمونات:

يؤدي ارتباط TSH بمستقبلاته في الخلايا البصيلة للغدة الدرقية إلى قيام الخلايا بنقل أيونات اليوديد (I ^-) عبر غشاء الخلية، من مجرى الدم إلى السيتوسول. ونتيجة لذلك، يكون تركيز أيونات اليوديد «المحتبسة» في الخلايا الجريبية أعلى بعدة مرات من التركيز في مجرى الدم.
ثم تنتقل أيونات اليوديد إلى تجويف الخلايا البصيلة التي تحد الغروانية. هناك، تخضع الأيونات للأكسدة (تتم إزالة إلكتروناتها سالبة الشحنة). ينتج عن أكسدة اثنين من أيونات اليوديد (2 I ^-) اليود (I ₂)، الذي يمر عبر غشاء الخلية البصيلة إلى الغروانية.
في الغروانية، تربط إنزيمات البيروكسيديز اليود بالأحماض الأمينية التيروزين الموجودة في الثيروجلوبولين لإنتاج وسيطين: التيروزين المرتبط باليود الواحد والتيروزين المرتبط باليود. عندما يرتبط أحد هذه الوسطاء بروابط تساهمية، يكون المركب الناتج هو ثلاثي يودوثيرونين (T ₃)، وهو هرمون الغدة الدرقية الذي يحتوي على ثلاثة يودات. والأكثر شيوعًا هو وجود نسختين من الرابطة الوسيطة الثانية، التي تتكون من رباعي يودوثيرونين، المعروف أيضًا باسم هرمون الغدة الدرقية (T ₄)، وهو هرمون الغدة الدرقية الذي يحتوي على أربعة يودات.

تبقى هذه الهرمونات في المركز الغرواني لبصيلات الغدة الدرقية حتى يحفز TSH إندوسيتوسيس الغروانية مرة أخرى إلى خلايا الجريب. هناك، تقوم الإنزيمات الليزوزومية بتفكيك الغروانية الثيروجلوبولين، وتطلق الحر T ₃ و T ₄، الذي ينتشر عبر غشاء الخلية البصيلة ويدخل مجرى الدم.

في مجرى الدم، يظل أقل من واحد بالمائة من T ₃ و T ₄ المتداولة غير مرتبط. يمكن لهذا T ₃ و T ₄ المجانيين عبور الطبقة الدهنية الثنائية لأغشية الخلايا ويتم امتصاصه بواسطة الخلايا. وترتبط نسبة 99 في المائة المتبقية من تي ₃ و تي ₄ المتداولة ببروتينات نقل متخصصة تسمى الجلوبيولين المرتبط بهرمون الغدة الدرقية (TBGs)، إلى الألبومين، أو إلى بروتينات البلازما الأخرى. تمنع هذه «العبوة» انتشارها الحر في خلايا الجسم. عندما تبدأ مستويات الدم من T ₃ و T ₄ في الانخفاض، يتم إطلاق T ₃ و T ₄ المربوطة من بروتينات البلازما هذه وتعبر بسهولة غشاء الخلايا المستهدفة. يعتبر T ₃ أكثر فعالية من T ₄، وتقوم العديد من الخلايا بتحويل T ₄ إلى T ₃ من خلال إزالة ذرة اليود.

تنظيم التوليف TH

يتم تنظيم إطلاق T ₃ و T ₄ من الغدة الدرقية بواسطة هرمون تحفيز الغدة الدرقية (TSH). كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{2}\)، فإن مستويات الدم المنخفضة لـ T ₃ و T ₄ تحفز إفراز هرمون إفراز الثيروتروبين (TRH) من منطقة ما تحت المهاد، مما يؤدي إلى إفراز TSH من الغدة النخامية الأمامية. بدوره، يحفز TSH الغدة الدرقية لإفراز T ₃ و T ₄. يتم تنظيم مستويات TRH و TSH و T ₃ و T ₄ من خلال نظام التغذية الراجعة السلبية حيث تؤدي المستويات المتزايدة من T ₃ و T ₄ إلى تقليل إنتاج وإفراز TSH.

الشكل\(\PageIndex{2}\): حلقة ردود الفعل السلبية الكلاسيكية. تتحكم حلقة التغذية الراجعة السلبية الكلاسيكية في تنظيم مستويات هرمون الغدة الدرقية.

وظائف هرمونات الغدة الدرقية

غالبًا ما يشار إلى هرمونات الغدة الدرقية، T ₃ و T ₄، بالهرمونات الأيضية لأن مستوياتها تؤثر على معدل الأيض القاعدي في الجسم، وكمية الطاقة التي يستخدمها الجسم أثناء الراحة. عندما ترتبط T ₃ و T ₄ بالمستقبلات داخل الخلايا الموجودة على الميتوكوندريا، فإنها تتسبب في زيادة تكسير المغذيات واستخدام الأكسجين لإنتاج ATP. بالإضافة إلى ذلك، يبدأ T ₃ و T ₄ في نسخ الجينات المشاركة في أكسدة الجلوكوز. على الرغم من أن هذه الآليات تدفع الخلايا إلى إنتاج المزيد من ATP، إلا أن العملية غير فعالة، ويتم إطلاق مستوى الحرارة المتزايد بشكل غير طبيعي كنتيجة ثانوية لهذه التفاعلات. هذا ما يسمى بالتأثير الحراري (calor- = «الحرارة») يرفع درجة حرارة الجسم.

هناك حاجة أيضًا إلى مستويات كافية من هرمونات الغدة الدرقية لتخليق البروتين ولنمو أنسجة الجنين والطفولة. وهي ضرورية بشكل خاص للتطور الطبيعي للجهاز العصبي سواء في الرحم أو في مرحلة الطفولة المبكرة، وتستمر في دعم الوظيفة العصبية لدى البالغين. كما ذكرنا سابقًا، فإن هرمونات الغدة الدرقية هذه لها علاقة معقدة مع الهرمونات التناسلية، ويمكن أن تؤثر أوجه القصور على الرغبة الجنسية والخصوبة والجوانب الأخرى للوظيفة الإنجابية. أخيرًا، تزيد هرمونات الغدة الدرقية من حساسية الجسم للكاتيكولامينات (الإيبينيفرين والنورادرينالين) من النخاع الكظري عن طريق تنظيم المستقبلات في الأوعية الدموية. عندما تكون مستويات هرمونات T ₃ و T ₄ مفرطة، فإن هذا التأثير يسرع معدل ضربات القلب ويقوي ضربات القلب ويزيد من ضغط الدم. نظرًا لأن هرمونات الغدة الدرقية تنظم عملية التمثيل الغذائي وإنتاج الحرارة وتخليق البروتين والعديد من وظائف الجسم الأخرى، يمكن أن يكون لاضطرابات الغدة الدرقية عواقب وخيمة وواسعة النطاق.

اضطرابات... نظام الغدد الصماء: نقص اليود وقصور الغدة الدرقية وفرط نشاط الغدة

كما نوقش أعلاه، فإن اليود الغذائي مطلوب لتخليق T ₃ و T ₄. ولكن بالنسبة لكثير من سكان العالم، لا توفر الأطعمة مستويات كافية من هذا المعدن، لأن الكمية تختلف وفقًا لمستوى التربة التي نمت فيها الأغذية، وكذلك الري والأسمدة المستخدمة. تميل الأسماك البحرية والجمبري إلى الحصول على مستويات عالية لأنها تركز اليود من مياه البحر، ولكن العديد من الناس في المناطق غير الساحلية يفتقرون إلى المأكولات البحرية. وبالتالي، فإن المصدر الرئيسي لليود الغذائي في العديد من البلدان هو الملح المعالج باليود. بدأ تعزيز الملح باليود في الولايات المتحدة في عام 1924، وتستمر الجهود الدولية لإضافة اليود إلى الملح في أفقر دول العالم اليوم.

يمكن أن يؤدي نقص اليود الغذائي إلى ضعف القدرة على تخليق T ₃ و T ₄، مما يؤدي إلى مجموعة متنوعة من الاضطرابات الشديدة. عندما لا يمكن إنتاج T ₃ و T ₄، يتم إفراز TSH بكميات متزايدة. نتيجة لهذا التحفيز المفرط، يتراكم الثيروجلوبولين في بصيلات الغدة الدرقية، مما يزيد من ترسبات الغروانية. يزيد تراكم الغروانية من الحجم الكلي للغدة الدرقية، وهي حالة تسمى تضخم الغدة الدرقية (الشكل\(\PageIndex{3}\)). يعتبر تضخم الغدة الدرقية مجرد مؤشر واضح على النقص. وتشمل اضطرابات نقص اليود الأخرى ضعف النمو والتطور، وانخفاض الخصوبة، والوفيات قبل الولادة ووفيات الرضع. علاوة على ذلك، يعد نقص اليود السبب الرئيسي للتخلف العقلي الذي يمكن الوقاية منه في جميع أنحاء العالم يتميز قصور الغدة الدرقية عند الأطفال حديثي الولادة (كريتينيسم) بالعجز المعرفي وقصر القامة وأحيانًا الصمم والبوت لدى الأطفال والبالغين الذين يولدون لأمهات يعانين من نقص اليود أثناء الحمل.

الشكل\(\PageIndex{3}\): تضخم الغدة الدرقية. (المصدر: «Almazi» /ويكيميديا كومنز)

في مناطق العالم التي تتوفر فيها إمكانية الحصول على الملح المعالج باليود، يكون نقص التغذية نادرًا. بدلاً من ذلك، يعد التهاب الغدة الدرقية السبب الأكثر شيوعًا لانخفاض مستويات الدم لهرمونات الغدة الدرقية. تسمى الحالة بقصور الغدة الدرقية، وتتميز بانخفاض معدل الأيض، وزيادة الوزن، وبرودة الأطراف، والإمساك، وانخفاض الرغبة الجنسية، وعدم انتظام الدورة الشهرية، وانخفاض النشاط العقلي. في المقابل، غالبًا ما يحدث فرط نشاط الغدة الدرقية - وهو مستوى مرتفع بشكل غير طبيعي لهرمونات الغدة الدرقية - بسبب ورم الغدة النخامية أو الغدة الدرقية. في مرض جريفز، تنتج حالة فرط نشاط الغدة الدرقية عن تفاعل المناعة الذاتية حيث تقوم الأجسام المضادة بتحفيز الخلايا البصيلة للغدة الدرقية بشكل مفرط. يمكن أن يؤدي فرط نشاط الغدة الدرقية إلى زيادة معدل الأيض، وحرارة الجسم المفرطة والتعرق، والإسهال، وفقدان الوزن، والرعشة، وزيادة معدل ضربات القلب. قد تنتفخ عيون الشخص (تسمى جحوف العين) حيث تنتج الأجسام المضادة التهابًا في الأنسجة الرخوة في المدارات. قد يصاب الشخص أيضًا بتضخم الغدة الدرقية.

كالسيتونين

تفرز الغدة الدرقية أيضًا هرمونًا يسمى الكالسيتونين الذي تنتجه الخلايا شبه الجزيئية (وتسمى أيضًا الخلايا C) التي تربط الأنسجة بين البصيلات المتميزة. يتم إطلاق الكالسيتونين استجابة لارتفاع مستويات الكالسيوم في الدم. يبدو أن لها وظيفة في تقليل تركيزات الكالسيوم في الدم من خلال:

تثبيط نشاط الخلايا الآكلة للعظام، وهي خلايا العظام التي تطلق الكالسيوم في الدورة الدموية عن طريق تحلل مصفوفة العظام
زيادة نشاط هشاشة العظام
تقليل امتصاص الكالسيوم في الأمعاء
زيادة فقدان الكالسيوم في البول

ومع ذلك، لا تكون هذه الوظائف عادةً مهمة في الحفاظ على توازن الكالسيوم، لذا فإن أهمية الكالسيتونين ليست مفهومة تمامًا. توصف المستحضرات الصيدلانية للكالسيتونين أحيانًا لتقليل نشاط أوستيوكلاست لدى الأشخاص المصابين بهشاشة العظام وللحد من تدهور الغضروف لدى الأشخاص المصابين بهشاشة العظام. يتم تلخيص الهرمونات التي تفرزها الغدة الدرقية في الجدول\(\PageIndex{1}\).

الجدول\(\PageIndex{1}\): هرمونات الغدة الدرقية
الهرمونات المصاحبة	فئة كيميائية	تأثير
هرمون الغدة الدرقية (T ₄)، ثلاثي يودوثيرونين (T ₃)	أمين	تحفيز معدل الأيض القاعدي
كالسيتونين	الببتيد	يقلل من مستويات Ca ²⁺ في الدم

بالطبع، الكالسيوم أمر بالغ الأهمية للعديد من العمليات البيولوجية الأخرى. إنه ناقل ثانٍ في العديد من مسارات الإشارات، وهو ضروري لتقلص العضلات وانتقال النبضات العصبية وتجلط الدم. بالنظر إلى هذه الأدوار، ليس من المستغرب أن يتم تنظيم مستويات الكالسيوم في الدم بإحكام بواسطة نظام الغدد الصماء. الأجهزة المشاركة في التنظيم هي الغدد فوق الدرقية.

مراجعة الفصل

الغدة الدرقية هي عضو على شكل فراشة يقع في الرقبة أمام القصبة الهوائية. تنظم هرموناته الأيض القاعدي، واستخدام الأكسجين، واستقلاب المغذيات، وإنتاج ATP، وتوازن الكالسيوم. كما أنها تساهم في تخليق البروتين والنمو والتطور الطبيعي لأنسجة الجسم، بما في ذلك نضوج الجهاز العصبي، وتزيد من حساسية الجسم للكاتيكولامينات. يتم إنتاج هرمونات الغدة الدرقية ثلاثي يودوثيرونين (T ₃) وهرمون الغدة الدرقية (T ₄) وإفرازها بواسطة الغدة الدرقية استجابة لهرمون تحفيز الغدة الدرقية (TSH) من الغدة النخامية الأمامية. يتطلب تخليق هرمونات T ₃ و T ₄ المشتقة من الأحماض الأمينية اليود. يمكن أن تؤدي الكميات غير الكافية من اليود في النظام الغذائي إلى تضخم الغدة الدرقية والكريتينيسم والعديد من الاضطرابات الأخرى.

مراجعة الأسئلة

س: أي من العبارات التالية عن الغدة الدرقية صحيحة؟

ج: يقع أمام القصبة الهوائية وأدنى من الحنجرة.

ب- يتم دمج الغدد فوق الدرقية داخلها.

ج- تقوم بتصنيع ثلاثة هرمونات.

د. كل ما سبق

الإجابة: د

س: يتم التحكم في إفراز هرمونات الغدة الدرقية بواسطة ________.

A. TSH من الغدة النخامية

B. TSH من الغدة النخامية الأمامية

C. هرمون الغدة الدرقية من الغدة النخامية الأمامية

D. Thyroglobulin من الخلايا شبه الجزيئية للغدة الدرقية

الإجابة: ب

س: يشير تطور تضخم الغدة الدرقية إلى أن ________.

أ. يتم تكبير الغدة النخامية الأمامية بشكل غير طبيعي

B. هناك تضخم في خلايا بصيلات الغدة الدرقية

C. هناك تراكم مفرط للغروانية في بصيلات الغدة الدرقية

D. تفرز الغدة النخامية الأمامية هرمون النمو المفرط

الإجابة: ج

س: تنتقل أيونات اليوديد من مجرى الدم إلى الخلايا البصيلية عبر ________.

أ. انتشار بسيط

باء - الانتشار الميسر

ج. النقل النشط

د. التناضح

الإجابة: ج

أسئلة التفكير النقدي

س: اشرح لماذا قد يؤدي نقص اليود لدى الأم إلى ضعف عصبي في الجنين.

أ. نقص اليود لدى المرأة الحامل من شأنه أن يحرم الجنين أيضًا. اليود ضروري لتخليق هرمونات الغدة الدرقية، التي تساهم في نمو الجنين وتطوره، بما في ذلك نضوج الجهاز العصبي. ومن شأن عدم كفاية المبالغ أن يضعف هذه المهام.

س: تعريف فرط نشاط الغدة الدرقية وشرح سبب كون أحد أعراضه هو فقدان الوزن.

ج: فرط نشاط الغدة الدرقية هو مستوى دم مرتفع بشكل غير طبيعي لهرمونات الغدة الدرقية بسبب الإفراط في إنتاج T ₃ و T ₄. من المرجح أن يفقد الفرد المصاب بفرط نشاط الغدة الدرقية الوزن لأن أحد الأدوار الأساسية لهرمونات الغدة الدرقية هو زيادة معدل الأيض الأساسي في الجسم، وزيادة تكسير العناصر الغذائية وإنتاج ATP.

مسرد المصطلحات

كالسيتونين: هرمون الببتيد الذي تنتجه وتفرزه الخلايا شبه الجزيئية (الخلايا C) في الغدة الدرقية التي تعمل على خفض مستويات الكالسيوم في الدم

الغروانية: سائل لزج في التجويف المركزي لبصيلات الغدة الدرقية، يحتوي على بروتين الثيروجلوبولين السكري

تضخم الغدة الدرقية: تضخم الغدة الدرقية إما نتيجة لنقص اليود أو فرط نشاط الغدة الدرقية

فرط الدرقية: مستوى مرتفع من هرمون الغدة الدرقية في الدم غير طبيعي سريريًا؛ يتميز بزيادة معدل الأيض، وزيادة حرارة الجسم، والتعرق، والإسهال، وفقدان الوزن، وزيادة معدل ضربات القلب

قصور الغدة الدرقية: غير طبيعي سريريًا، انخفاض مستوى هرمون الغدة الدرقية في الدم؛ يتميز بانخفاض معدل الأيض، وزيادة الوزن، وبرودة الأطراف، والإمساك، وانخفاض النشاط العقلي

قصور الغدة الدرقية حديثي: حالة تتميز بالعجز المعرفي وقصر القامة والعلامات والأعراض الأخرى لدى الأشخاص المولودين لنساء يعانين من نقص اليود أثناء الحمل

غدة درقية: غدة صماء كبيرة مسؤولة عن تخليق هرمونات الغدة الدرقية

هرمون الغدة الدرقية: (أيضًا، تيترايودوثيرونين، T ₄) هرمون الغدة الدرقية المشتق من الأحماض الأمينية والذي يكون أكثر وفرة ولكنه أقل فعالية من T ₃ وغالبًا ما يتم تحويله إلى T ₃ بواسطة الخلايا المستهدفة

ثلاثي يودوثيرونين: (أيضًا، T ₃) هرمون الغدة الدرقية المشتق من الأحماض الأمينية وهو أقل وفرة ولكنه أقوى من T ₄