Die Schilddrüse ist ein schmetterlingsförmiges Organ, etwa 2 cm breit und 10 bis 20 Gramm schwer, in der Basis des Halses vor der Luftröhre (Luftröhre) gelegen. Seine Aufgabe ist es, Hormone zu bilden, die für den Stoffwechsel des Körpers und andere wichtige Funktionen lebenswichtig sind.
Die zwei Haupthormone, die von der Schilddrüse freigesetzt werden – Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3) – helfen, unter anderem die Herzfrequenz, das Körpergewicht, Muskelkraft, Atmung, Körpertemperatur, Blutfettwerte, Menstruationszyklen zu regulieren das Nervensystem und der Energieverbrauch.
Bei Kindern sind Schilddrüsenhormone entscheidend für die Entwicklung des Gehirns und des Skelettsystems. Daher ist eine normal funktionierende Schilddrüse für die normale Entwicklung von Kindern und sowohl für das Langzeit- als auch für das Minuten-zu-Minute-Wohlbefinden von Erwachsenen entscheidend.
Was die Schilddrüse tut
Die Schilddrüse produziert die Schilddrüsenhormone T3 und T4. Das Unterscheidungsmerkmal der Schilddrüsenhormone ist, dass sie Jodatome enthalten – T3 hat drei Iodatome und T4 hat vier. Dementsprechend ist die Schilddrüse einzigartig in ihrer speziellen Fähigkeit, Jod aus dem Blutstrom aufzunehmen, um es in die Schilddrüsenhormone einzubauen.
Alle T4 im Körper wird von der Schilddrüse produziert – etwa 80 bis 100 mcg pro Tag. Etwa die 10-fache Menge an T4 (etwa 1000 mcg) zirkuliert im Blut. Mehr als 99 Prozent des zirkulierenden T4 sind an Proteine im Plasma gebunden (hauptsächlich an Schilddrüsen-bindendes Globulin, TBG).
Nur der geringe Anteil an ungebundenem zirkulierendem T4 ("freies" T4) steht zur Verfügung.
Etwa 10 Prozent des zirkulierenden T4 (entsprechend der täglich von der Schilddrüse freigesetzten Menge an neuem T4) werden täglich abgebaut. Im Allgemeinen wird etwa die Hälfte dieser Menge in T3 umgewandelt (durch Abspaltung eines der Iodatome), und der Rest wird in "reverses T3" umgewandelt (rT3 durch Abspaltung eines Iodatoms von einer anderen Stelle).
T3 ist das aktive Schilddrüsenhormon, während rT3 vollständig inaktiv ist.
Nur etwa 20 Prozent des T3 im Körper wird von der Schilddrüse produziert. Die anderen 80 Prozent werden aus T4 in den Geweben produziert – insbesondere durch die Nieren, die Leber, die Muskeln, das Gehirn, die Haut und die Plazenta. Die Gesamtproduktion von T3 pro Tag beträgt etwa 30-40 μg, und der größte Teil des T3 außerhalb der Schilddrüse befindet sich in den Körperzellen. T3 wird viel schneller abgebaut als T4.
Eine nützliche Möglichkeit, die Schilddrüsenhormone zu betrachten, besteht darin, T4 als ein "Prohormon" für T3 zu betrachten – das heißt, T4 als einen großen Pool von "potentiellem" T3 zu betrachten. Genau die richtige Menge an T4 wird genau zur richtigen Zeit in T3 umgewandelt, je nach den Bedürfnissen des Körpers in Minuten. T3 macht dann die Arbeit. Um die Ansammlung von zu viel zirkulierendem T4 zu verhindern, wird "überschüssiges" T4 in inaktives rT3 umgewandelt, das von den Geweben metabolisiert wird.
Was die Schilddrüsenhormone tatsächlich tun
Grundsätzlich steuern die Schilddrüsenhormone – spezifisch T3 – direkt die Produktion verschiedener Proteine, die von den Körperzellen gebildet werden. T3 tut dies durch Bindung an die DNA einer Zelle.
Freies T4 und freies T3, das im Blutkreislauf zirkuliert, können sofort in die Körperzellen gelangen, wann immer sie benötigt werden.
Ein Teil des intrazellulären T4 wird in T3 umgewandelt und ein Teil des T3 bindet an spezifische T3-Rezeptoren im Zellkern. Dieses gebundene T3 bewirkt, dass nukleare DNA die Produktion spezifischer Proteine stimuliert (oder inhibiert).
Unterschiedliche Zellen im Körper haben unterschiedliche Arten von T3-Kernrezeptoren und in unterschiedlichen Konzentrationen, so dass die Wirkung von T3 auf eine Zelle von Gewebe zu Gewebe und unter verschiedenen Umständen ziemlich variabel ist. Unter allen Umständen wirken Schilddrüsenhormone jedoch, indem sie die Funktion der DNA regulieren, wodurch sie die Produktion spezifischer kritischer Proteine erhöht oder verlangsamt.
Unter diesen Proteinen befinden sich verschiedene Enzyme, die wiederum das Verhalten vieler wichtiger Körperfunktionen steuern.
Wie das Schilddrüsensystem reguliert wird Wie wir gesehen haben, sind die Schilddrüsenhormone sowohl bei der langfristigen als auch bei der minutenweisen Kontrolle vieler lebenswichtiger Funktionen des Körpers von entscheidender Bedeutung. Jedes Mal, wenn ein physiologisches System so kritisch ist, werden wir sehen, dass die Natur komplexe Regulationsschichten geschaffen hat, die sicherstellen sollen, dass das System fein abgestimmt ist, um das zu tun, was es tun muss, und dass seine Funktion in einem engen Bereich kontrolliert wird. Diese komplexen Schichten des regulatorischen Overheads sind im Schilddrüsensystem sicher wirksam.
Lassen Sie uns einen kurzen Blick auf die wichtigsten "Schichten" der Schilddrüsenregulation werfen.
Die Hypophyse-Schilddrüse-Achse.
Die Hypophyse-Schilddrüse-Achse bietet die Hauptkontrolle über die Schilddrüse selbst. Die Hypophyse (eine tief im Gehirn gelegene Drüse) setzt ein TSH oder Schilddrüsen-stimulierendes Hormon frei. Das TSH bewirkt, dass die Schilddrüse ihre Produktion und Freisetzung von T3 und T4 erhöht. Gleichzeitig hemmt das zirkulierende Schilddrüsenhormon (spezifisch T3) die TSH-Produktion durch die Hypophyse und bildet somit eine negative Rückkopplungsschleife. Wenn T3-Blutspiegel ansteigen, fallen die TSH-Spiegel. Diese Rückkopplungsschleife dient dazu, die Produktion von Schilddrüsenhormon durch die Schilddrüse in einem engen Bereich zu halten.Die Hypothalamus-Hypophysenachse.
Die Freisetzung von TSH durch die Hypophyse, zusätzlich zu der Reaktion auf zirkulierende T3, wird auch durch die Freisetzung von TRH (Thyrotropin-Releasing-Hormon) durch den Hypothalamus moduliert. Die Freisetzung von TRH durch den Hypothalamus bewirkt, dass die Hypophyse mehr TSH freisetzt und somit die Schilddrüsenhormonproduktion durch die Schilddrüse erhöht. Der Hypothalamus ist ein primitiver Teil des Gehirns, der viele grundlegende Funktionen des Körpers koordiniert, wie z. B. zirkadiane Rhythmen, das neuroendokrine System, das autonome Nervensystem und einige andere. Der Hypothalamus reagiert auf zahlreiche Reize, einschließlich Licht und Dunkelheit, Geruch, autonomer Ton, mehrere Hormone, emotionalen Stress und neurale Eingänge von Herz und Darm.
Die Schilddrüsenhormonproduktion hängt also nicht ausschließlich von TSH ab, sondern hängt auch davon ab, was der Hypothalamus über den Gesamtzustand des Körpers und der Umwelt "denkt und fühlt".
Proteinbindung von Schilddrüsenhormonen.
Wie bereits erwähnt, sind über 99% des Schilddrüsenhormons im Blutkreislauf an Proteine im Blut gebunden, hauptsächlich an TBG. Außerdem ist das proteingebundene Schilddrüsenhormon inaktiv. Nur freies T4 und T3 haben irgendeine physiologische Aktivität.Diese Proteinbindung der Schilddrüsenhormone dient mehreren wichtigen regulatorischen Funktionen. Es bietet ein großes Reservoir an zirkulierendem T4 zum Schutz vor einer plötzlichen Verringerung der Aktivität der Schilddrüse, während kritische Konzentrationen von freiem T3 und T4 in sehr engen Grenzen gehalten werden.
Wenn dieses T4-Reservoir nicht verfügbar wäre, würde das Gewebe Schilddrüsenhormon innerhalb weniger Stunden beraubt werden, wenn die Schilddrüse temporär nicht funktionsfähig wäre.
Die Proteinbindung der Schilddrüsenhormone schützt auch vor einem plötzlichen Anstieg des zirkulierenden freien T3, falls die Gewebe rasch ihre Umwandlung von T4 zu T3 steigern.
Intrazelluläre Regulation von Schilddrüsenhormonen
. Wie wir gesehen haben, machen T3 und T4 ihre wichtige Arbeit innerhalb von Zellen. Ihre normale Funktion innerhalb von Zellen – einschließlich ihres Transports durch die Zellmembran vom Blut in das Innere der Zellen, die Umwandlung von T4 in T3, die Kreuzung von T3 in den Zellkern und die Bindung von T3 an DNA – hängt davon ab eine Vielzahl von Regulations- und Transportproteinen innerhalb der Zellen, deren Identitäten und Eigenschaften noch entdeckt werden.Zusammenfassung
. Das Schilddrüsensystem ist auf vielen Ebenen geregelt. Die großskalige Regulation wird über die Hypophysen-Schilddrüsen-Achse erreicht, die (mit Modulation durch den Hypothalamus, um eine Gesamtbeurteilung der allgemeinen Bedürfnisse des Körpers zu berücksichtigen) bestimmt, wie viel Schilddrüsenhormon die Schilddrüse produziert und freisetzt. Die Mengen an freien zirkulierenden Schilddrüsenhormonen, die für die Gewebe verfügbar sind, werden von TBG und den anderen Schilddrüsen-bindenden Blutproteinen auf einer Minute-zu-Minute-Basis gepuffert. Und augenblicklich scheint die tatsächliche Bindung von T3 an T3-Kernrezeptoren an der Stelle der DNA einer Zelle durch mehrere intrazelluläre Proteine reguliert zu sein. Dieses Regulationssystem stellt sicher, dass zu jeder Zeit genügend Schilddrüsenhormon in den Geweben verfügbar ist, ermöglicht aber gleichzeitig eine extrem feine Kontrolle der Schilddrüsen-DNA-Grenzfläche innerhalb einzelner Zellen.Erkrankungen der Schilddrüse
Das ist eine ganze Menge Regulierung, auf einer ganzen Reihe von Ebenen. Und es bedeutet, dass Schilddrüsenstörungen auftreten können mit Krankheiten, die die Schilddrüse selbst betreffen, oder mit Zuständen, die den Hypothalamus, die Hypophyse oder Blutproteine betreffen, oder sogar mit Störungen, die den Umgang mit Schilddrüsenhormonen durch verschiedene Gewebe des Körpers beeinflussen.
Im Allgemeinen neigen Störungen des Schilddrüsensystems dazu, dass die Schilddrüsenfunktion entweder unteraktiv (Hypothyreose) oder überaktiv (Hyperthyreose) wird. Zusätzlich zu diesen allgemeinen Problemen kann die Schilddrüse stark vergrößert werden (ein Zustand, der Kropf genannt wird). Es wird auch ein Schilddrüsenkrebs beobachtet. Jede dieser Bedingungen ist möglicherweise sehr ernst.
Die Symptome einer Schilddrüsenerkrankung können sehr unterschiedlich sein. Zu den Symptomen einer Hypothyreose gehören oft trockene Haut, reduzierte Herzfrequenz, Trägheit, Schwellungen, Hautveränderungen, Haarausfall, Lethargie, Gewichtszunahme und viele andere. Häufige Symptome der Hyperthyreose sind erhöhter Puls, trockene Augen, Lichtempfindlichkeit, Schlaflosigkeit, dünner werdendes Haar, Schwäche und Zittern – aber wieder gibt es viele andere Symptome, die man sehen kann. Lesen Sie mehr über die Symptome der Schilddrüsenerkrankung.
Die Diagnose eines Schilddrüsenproblems erfordert eine sorgfältige Analyse der Schilddrüsen-Bluttests und zusätzliche Tests bei Verdacht auf eine Schilddrüsenerkrankung. Lesen Sie über Schilddrüsen-Tests.
Bei der Diagnose einer Schilddrüsenerkrankung ist die Beurteilung der Hypophysen-Schilddrüsen-Achse besonders kritisch. Dies kann im Allgemeinen durch Messen von freiem Serum-T3 und T4 und Serum-TSH-Spiegeln erfolgen. Wenn die TSH-Spiegel erhöht sind, zeigt dies an, dass die Schilddrüse nicht genug Hormon produziert, und die Hypophyse versucht, ihre Funktion zu erhöhen. Wenn die TSH-Werte unterdrückt werden, kann dies bedeuten, dass die Schilddrüse zu viel Schilddrüsenhormon produziert.
In einigen Fällen kann die korrekte Interpretation der TSH-Werte schwierig sein, und sie kann sicherlich kontrovers sein. Lesen Sie mehr über TSH-Tests und Interpretation.
Die optimale Behandlung von Schilddrüsenerkrankungen kann auch schwierig sein, aber im Allgemeinen läuft das Problem auf die Wahl zwischen verschiedenen wirksamen Behandlungen, anstatt Suche nach einer Behandlung, die überhaupt funktioniert. Lesen Sie einige der Kontroversen über die Behandlung von Hypothyreose und Hyperthyreose.
Ein Wort von Verywell
