Tổng hợp những hormon chuyển hóa của tuyến giáp

2022-10-11 12:23 PM

Giai đoạn đầu hình thành hormon tuyến giáp là vận chuyện iod từ máu vào các tế bào tuyến giáp và các nang giáp. Màng đáy của tế bào tuyến giáp có khả năng đặc biệt để bơm iod tích cực vào trong tế bào.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Tuyến giáp,nằm ngay dưới thanh quản và trước khí quản, là tuyến nội tiết lớn nhất, ở người trưởng thành nặng khoảng 15 tới 20g. Tuyến giáp tiết hai hormon chính, thyroxine và triiodothyronine, thường gọi lần lượt là T4 và T3, Cả hai hormon này làm tăng chuyển hóa chất của cơ thể. Thiếu hụt hoàn toàn hormon tuyến giáp thường làm cho chuyển hóa cơ sở giảm 40-50% dưới mức bình thường, và bài tiết tuyến giáp quá mức có thể tăng chuyển hóa cơ sở tới 60%-100% trên mức bình thường. Bài tiết tuyến giáp được kiểm soát chủ yếu bởi thyroid- stimulating hormone (TSH) – được tiết bởi tuyến yên.

Tuyến giáp cũng tiết calcitonin, một hormon liên quan đến chuyển hóa calci.

Khoảng 93% các hormon hoạt động chuyển hóa được tiết từ tuyến giáp là thyroxine, và 7% là triiodothyronine. Tuy nhiên, hầu hết tất cả hormon tuyến giáp được chuyển hóa cuối cùng thành triiodothyronine ở trong mô, do vậy cả hai đều quan trọng. Các chức năng của hai hormon này giống nhau, nhưng khác nhau về vận tốc hoạt động và mức độ hoạt động. Triiodothyronine mạnh khoảng bốn lần so với thyroxine, nhưng nó tồn tại trong máu với lượng nhỏ hơn nhiều và thời gian ngắn hớn nhiều so với thyroxine.

Giải phẫu sinh lý của tuyến giáp

Tuyến giáp gồm số lượng lớn nang kín (đường kính khoảng 100-300 micromet). Những nang này chứa đầy chất bài tiết gọi là chất keo và được lót bằng lớp tế bào hình khối và tiết hormon vào lòng nang, thành phần chính của chất keo là lượng lớn glycoprotein.

Giải phẫu và vi thể của tuyến giáp

Hình. Giải phẫu và vi thể của tuyến giáp, cho thấy sự tiết thyroglobulin vào các nang.

Thyroglobulin, trong đó chứa hormon tuyến giáp. Một khi tiết hormon vào trong nang, nó phải được hấp thu qua tế bào biểu mô nang vào máu trước khi nó có thể hoạt động trong cơ thể. Tuyến giáp có lưu lượng máu khoảng 5 lần trọng lượng của tuyến mỗi phút, cung cấp lượng máu lớn như bất kỳ khu vực nào của cơ thể, ngoại trừ vỏ thượng thận.

Tuyến giáp cũng chứa tế bào C tiết calcitonin, một hormon tham gia điều hòa nồng độ ion calci trong huyết tương.

Vai trò của iod trong tổng hợp thyroxin

Để duy trì tổng hợp thyroxin cần thiêt cho cơ thể,cẩn khoảng 50 mg/năm iod hấp thu vào dưới dạng idodua, hoặc khoảng 1 mg/tuần. Để ngăn tình trạng thiếu iod, trong muối ăn thường được trộn thêm một lượng iod với tỷ lệ NaI/NaCl là 1/100,000.

Số phận của iod hấp thu: iod của thức ăn được hấp thu từ đường tiêu hóa đi vào máu tương tự như clorua. Thông thường, hầu hết iodua nhanh chóng được đào thải qua thận, nhưng chỉ khoảng 1/5 từ tuần hoàn máu vào tế bào tuyến giáp và được sử dụng để tổng hợp hormon tuyến giáp.

Bơm Iod - the sodium-iodide symporter (Iodide trapping - bẫy Iod)

Giai đoạn đầu hình thành hormon tuyến giáp là vận chuyện iod từ máu vào các tế bào tuyến giáp và các nang giáp. Màng đáy của tế bào tuyến giáp có khả năng đặc biệt để bơm iod tích cực vào trong tế bào. Bơm này được thực hiện bởi hoạt động của sodium-iodide symporter, đồng vận chuyển 1 ion iod với 2 ion natri qua màng đáy bên vào trong tế bào. Năng lượng để vận chuyển iod chống lại gradient nồng độ đến từ bơm Na+/K+ATPase (ATPase- adenosine triphosphatase).

Cơ chế tế bào tuyến giáp vận chuyển iốt

Hình. Cơ chế tế bào tuyến giáp vận chuyển iốt, hình thành thyroxine và triiodothyronine, và giải phóng thyroxine và triiodothyronine vào máu. DIT, diiodotyrosine; ER, lưới nội chất; I−, ion iotua; I2, iot; MIT, monoiodotyrosine; NIS, nhà giao hưởng natri-iodua; RT3, triiodothyronine đảo ngược; T3, triiodothyronine; T4, thyroxine; TG, thyroglobulin.

Nó bơm natri ra khỏi tế bào, do đó tạo ra một nồng độ natri thấp trong tế bào và một gradient tạo điều kiện cho natri khuếch tán vào tế bào.

Quá trình tập trung iod trong tế bào gọi là bẫy iod (iodide trapping). Trong một tuyến giáp bình thường, bơm iod duy trì nồng độ trong tuyến gấp khoảng 30 lần nồng độ trong máu. Khi tuyến giáp hoạt động đến mức cực đại, tỷ lệ nồng độ này có thể tăng cao 250, tỷ lệ bẫy iod của tuyến giáp chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố, quan trọng nhất là nồng độ TSH; TSH kích thích và việc cắt bỏ tuyến yên thực sự giảm đáng kể hoạt động bơm iod trong tế bào tuyến giáp.

Iod được vận chuyển ra ngoài tế bào tuyến giáp qua màng đỉnh vào nang bởi phân tử vận chuyển clo-iod ngược chiều là pendrin. Các tế bào biểu mô tuyến giáp cũng tiết vào lòng ống thyroglobulin là kết quả của acid amin tyrosin kết hợp với iod.

Đặc điểm hóa học của quá trình tổng hợp Thyroxine và Triiodothyronine

Hình thành và chế tiết của Thyroglobulin bởi tế bào tuyến giáp. Các tế bào tuyến giáp là các tế bào tiết protein điển hình. Mạng lưới nội chất và tế bào Golgi tổng hợp và chế tiết vào các nang một lượng lớn phân tử thyroglobulin, trọng lượng phân tử khoảng 335,000.

Mỗi phân tử thyroglobulin chứa khoảng 70 acid amin tyrosin, và chúng là chất kết hợp với iod để tạo thành hormon giáp. Như vậy, các hormon tuyến giáp nằm trong phân tử thyroglobulin. Đó là các hormone thyroxine và triiodothyronine hình thành từ các axit amin tyrosine, phần còn lại của phân tử thyroglobulin trong khi tổng hợp hormon tuyến giáp và hormon này lưu giữ trong các nang keo.

Oxi hóa của ion iodua. Bước quan trọng đầu tiên trong sản xuất hormon tuyến giáp là chuyển ion iodua sang dạng oxy hóa của iod nguyên tử (oxidized form of iodine), đó là iod mới sinh (I0) hoặc I-, những dạng này có khả năng gắn trực tiếp với tyrosin. Phản ứng oxy hóa của ion iodua được thúc đẩy nhờ enzym peroxidase và nó phối hợp với hydrogen peroxide, nó cung cấp một lượng lớn để có thể oxy hóa iod. Enzym peroxidase được phân bố ở phần chóp của màng tế bào hoặc trong tế bào chất, do vậy cung cấp iod oxy hóa ở điểm chính xác trong tế bào nơi các phân tử thyroglobulin sinh ra từ bộ máy Golgi và đi qua màng tế bào dự trữ trong chất keo tuyến giáp. Khi hệ thống peroxi-dase bị ức chế hoặc thiếu perosidase bẩm sinh, thì tỷ lệ tạo hormon giáp bằng không.

Tyrosine được ion hóa và hình thành hormon giáp - “Organification” của Thyroglobulin. Gắn kết của iodine với phân tử thyroglobulin gọi là organification của thyroglobulin. Iod oxy hóa (ở dạng phân tử) sẽ gắn trực tiếp với tyrosin với tốc độ chậm. Tuy nhiên trong tế bào tuyến giáp, iod oxy hóa được gắn với enzym peroxidase làm cho quá trình này xảy ra trong vài giây hoặc vài phút. Do đó, hầu như thyroglobulin được bài tiết nhanh từ bộ máy Golgi hoặc nó được tiết qua phần chóp của màng vào nang, khoảng 1/6 tyrosine trong phân tử thyroglobulin gắn kết với iod.

Giai đoạn tiếp theo của tyrosine được iod hóa và cuối cùng hình thành 2 hormon quan trọng, thyroxine và triiodothyronine. Đầu tiên tyrosine kết hợp với iod hình thành monoiodotyrosine và sau đó là diiodotyrosine. Trong vài phút đến vài giờ, có khi vài ngày tiếp theo, càng ngày càng nhiều các iodotyrosine còn lại kết đôi với nhau.

Iod hóa hình thành thyroxine và triiodothyronine

Hình. Iod hóa hình thành thyroxine và triiodothyronine.

Sản phẩm của phản ứng kết cặp chính là thyroxine (T4), nó được hình thành từ hai phân tử diiodotyrosine kết hợp với nhau; thyroxine vẫn là một phần của phân tử thyroglobulin. Hoặc một phân tử monoiodotyrosine kết cặp diiodotyrosine khác để tạo thành triiodothyronine (T3), nó đại diện cho khoảng 1/15 hormon cuối cùng. Lượng nhỏ reverse T3 (RT3) hình thành do kết hợp của diiodotyrosine với monoiodotyrosine, nhưng RT3 không biểu hiện chức năng quan trọng ở người.

Dự trữ Thyroglobulin. Tuyến giáp khác với tuyến nội tiết khác, nó có khả năng chứa một lượng lớn hormon. Sau khi tổng hợp hormon tuyến giáp, mỗi phân tử thyroglobulin chứa tới 30 phân tử thyrosine và một ít triiodothyronine. Trong quá trình này, các hormon tuyến giáp được chứa trong các nang có khả nang duy trì tình trạng hormon bình thường từ 2-3 tháng. Do đó, khi dừng tổng hợp hormon tuyến giáp, ta vẫn chưa quan sát được các triệu chứng trong vài tháng.

Bài viết cùng chuyên mục

Áp suất thủy tĩnh của dịch kẽ

Trong hầu hết các hốc tự nhiên của cơ thể, nơi có dịch tự do ở trạng thái cân bằng động với chất lỏng xung quanh, những áp lực đo được là âm.

Trao đổi khí ở phổi: vật lý của sự khuếch tán khí và phân áp khí

Áp suất được gây ra bởi tác động của phân tử chuyển động chống lại bề mặt, do đó, áp lực của khí tác động lên bề mặt của đường hô hấp và các phế nang cũng tỷ lệ thuận với lực tác động mà tất cả các phân tử khí ở bề mặt ngoài.

Loại dịch trong cơ thể người: đo bằng chỉ thị mầu

Dựa trên nguyên tắc bảo toàn vật chất, có nghĩa là tổng lượng vật chất sau khi hòa vào dịch bằng với tổng lượng vật chất trước khi được bơm vào.

Cơ chế của chất truyền tin thứ hai trong chức năng nội tiết trung gian nội bào

Một trong những cơ chế hormone tác động trong môi trường nội bào là kích thích sự hình thành chất truyền tin thứ hai cAMP phía trong màng tế bào.

Điện thế màng được tạo ra bởi nồng độ các ion

Dưới điều kiện thích hợp sự chênh lệch nồng độ các ion qua màng bán thấm chọn lọc, tạo nên điện thế màng.

Kiểm soát giải phóng năng lượng trong tế bào

Cơ chế xúc tác phản ứng hoá học của enzyme, trước hết là nhờ sự kết hợp lỏng lẻo với một trong các chất phản ứng, thay thế cầu nối bền chặt trong phân tử chất để có thể phản ứng được với các chất khác.

Vai trò trung tâm của Glucose trong chuyển hóa Carbohydrate

Sản phẩm cuối cùng của quá trình tiêu hóa carbohydrate trong đường tiêu hóa hầu như toàn bộ là glucose, fructose và galactose - với glucose trung bình chiếm khoảng 80 phần trăm.

Áp lực thủy tĩnh mao mạch

Dịch đã được lọc vượt quá những gì được tái hấp thu trong hầu hết các mô được mang đi bởi mạch bạch huyết. Trong các mao mạch cầu thận, có một lượng rất lớn dịch.

Kiểm soát tích cực lưu lượng máu cục bộ

Cơ chế thay đổi chuyển hóa mô hoặc lượng oxy máu làm thay đổi dòng máu vẫn chưa được hiểu đầy đủ, nhưng 2 giả thuyết chính này đến nay đã được đưa ra: giả thuyết co mạch và giả thuyêt về nhu cầu oxy.

Bạch huyết: các kênh bạch huyết của cơ thể

Hầu như tất cả các mô của cơ thể có kênh bạch huyết đặc biệt dẫn dịch dư thừa trực tiếp từ khoảng kẽ. Các trường hợp ngoại lệ bao gồm các phần của bề mặt da, hệ thống thần kinh trung ương, các màng của cơ bắp và xương.

Vai trò của CO2 và Ion H+ điều hòa hô hấp: điều hòa hóa học trung tâm hô hấp

Nồng độ CO2 hay ion H+ quá cao trong máu tác động trực tiếp vào trung tâm hô hấp, làm tăng đáng kể lực mạnh của các tín hiệu vận động hít vào và thở ra tới các cơ hô hấp.

Vận chuyển acid béo tự do trong máu dưới dạng kết hợp với albumin

Ba phân tử acid béo liên kết với một phân tử albumin, nhưng nhu cầu acid béo dạng vận chuyển lớn thì có khoảng 30 phân tử acid béo có thể liên kết với một phân tử albumin.

Sự hình thành lưu thông và hấp thu dịch não tủy

Dịch được bài tiết từ não thất bên đầu tiên đến não thất ba, sau khi bổ sung thêm một lượng nhỏ dịch từ não thất ba, chảy xuống qua công Sylvius vào não thất bốn, nơi một lượng nhỏ dịch tiếp tục được bài tiết thêm.

Trạm thần kinh: sự dẫn truyền và xử lý các tín hiệu

Hệ thần kinh trung ương bao gồm hàng nghìn đến hàng triệu trạm thần kinh; một số trạm chứa vài nơ-ron, trong khi những trạm khác chứa số lượng nơ-ron lớn.

Sinh lý sinh dục nữ giới

Cơ quan sinh dục nữ gồm: (1) buồng trứng, (2) vòi trứng, (3) tử cung, (4) âm đạo và (5) âm hộ. (6) Tuyến vú cũng được xem là một phần của cơ quan sinh dục nữ (hình).

Tế bào: đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể

Tế bào chỉ có thể sống, phát triển và thực hiện các chức năng của nó trong môi trường tập trung của oxygen, glucose, các ion, amino acid, chất béo và các chất cần thiết khác trong một môi trường.

Chức năng tuyến tiền liệt

Thể dịch tuyến tiền liệt có tính kiềm nhẹ giúp trung hòa bớt tính acid của các dịch khác khi xuất tinh, do đó tăng khả năng vận động và khả năng thụ tinh của tinh trùng.

Sự điều hòa nồng độ canxi cơ thể người

Ngay khi cơ chế canxi dễ trao đổi trong xương kiểm soát nồng độ canxi dịch ngoại bào, cả hệ PTH và calcitonin đều phản ứng. Chỉ trong 3-5 phút sau sự tăng cấp tính của ion canxi, tốc độ tiết PTH giảm.

Điện thế nghỉ của sợi thần kinh

Đặc điểm chức năng của bơm Na +-K + và của các kênh rò rỉ K +. ADP, adenosine diphosphate; ATP, adenosine triphosphate.

Tín hiệu thần kinh: sự hội tụ của các tín hiệu từ các sợi đến khác nhau

Sự hội tụ cho phép tổng hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, và đáp ứng đưa đến là một hiệu quả được tổng hợp từ tất cả các loại thông tin khác nhau.

Hệ thống Purkinje: vai trò gây ra co bóp đồng bộ của cơ tâm thất

Khi xung động đi đến tận cùng của các sợi Purkinje, nó được truyền qua khối cơ của tâm thất bởi chính các sợi cơ của tâm thất. Vận tốc dẫn truyền bây giờ chỉ 0,3 - 0,5m/s, bằng 1/6 trong các sợi Purkinje.

Ép tim ngoài lồng ngực: khử rung thất

Một công nghệ ép tim không cần mở lồng ngực là ép theo nhịp trên thành ngực kèm theo thông khí nhân tao. Quá trình này, sau đó là khử rung bằng điện được gọi là hồi sức tim phổi.

Nguyên nhân gây ngoại tâm thu: rối loạn nhịp tim

Ngoại tâm thu thường xuyên gặp trong thông buồng tim, ngoại tâm thu cũng xảy ra khi đứa catheter vào trong buồng thất phải và chén ép nội tâm mạc.

Hấp thu ở đại tràng và hình thành phân

Phần lớn hấp thu ở đại tràng xuất hiện ở nửa gần đại tràng, trong khi chức năng phần sau đại tràng chủ yếu là dự trữ phân cho đến một thời điểm thích hợp để bài tiết phân và do đó còn được gọi là đại tràng dự trữ.

Chất dẫn truyền thần kinh: đặc điểm của nhóm phân tử lớn

Sự hình thành các chất dẫn truyền nhóm phân tử lớn này phức tạp hơn, nên số lượng của chúng nhỏ hơn so với nhóm phân tử nhỏ.