АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ОКОЛОЩИТОВИДНЫХ ЖЕЛЕЗ
В 1879 г. шведский ученый С. ЗапсЫгбт описал околощитовидные железы (ОЩЖ) у человека и дал им название. ОЩЖ являются жизненно важными органами. Их функция состоит в продуцировании и секреции паратгормона (ПТГ) — одного из основных регуляторов обмена кальция и фосфора.
Обычно у человека две пары ОЩЖ (верхняя и нижняя), располагающиеся на задней поверхности щитовидной железы, вне ее капсулы, около верхнего и нижнего полюсов. Однако число и локализация ОЩЖ могут варьировать; иногда обнаруживают до 12 ОЩЖ. Они могут располагаться в ткани щитовидной и вилоч- ковой желез, в переднем и заднем средостении, в перикарде, позади пищевода, в области бифуркации сонной артерииЦЗерхние ОЩЖ 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-ко- ричневый. Кровоснабжение ОЩЖ осуществляется в основном ветвями нижней щитовидной артерци, венозный отток происходит через вены щитовидной железы, пищевода и трахеиТ^ннервируются ОЩЖ 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 ОЩЖ состоит из паратирео- цитовлили 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 ОЩЖ, окрашивающиеся эозином,— эозинофильные или оксифильные клетки, которые являются дегенерирующими главными клетками. В ОЩЖ 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. [8]. Ларатгормон — это одноцепо- чечный полипептид, состоящий из 84 аминокислотных остатков,'лишенный цис- теина, с молекулярной массой примерно 9500 дальтон, образуется в ОЩЖ из биопредшественника — пропаратгормона (проПТГ), имеющего 6 дополнительных аминокислот на МН2-конце. ПроПТГ синтезируется в главных клетках ОЩЖ (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 ОЩЖ) он может секретировать в кровь наряду с ПТГ. Недавно был обнаружен предшественник проПТГ — препроПТГ, содержащий дополнительно 25 аминокислотных остатков на МНг-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 ОЩЖ, 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 им- мунореактивного 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 об- ; ратной связи. В условиях гипокальциемии усиливается превращение проПТГ в Л ПТГ. В высвобождении ПТГ важную роль играет и содержание магния в крови (его ’ повышенный уровень стимулирует, а пониженный — подавляет секрецию ПТГ).
I Основными мишенями паратгормона являются почки и кости скелета, однако 1 известно влияние ПТГ на адсорбцию кальция в кишечнике, толерантность к угле- /I водам, уровень липидов в сыворотке крови, его роль в развитии импотенции, кож- [ ного зуда и т. д. [31, 33].
Г '""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 статич-ность, 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 Са1о(Р04)б(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 остеоклас- тической резорбции. Функции остеобластов и остеокластов независимы, но согласованы между собой, что приводит к нормальному ремоделированию скелета. Рост кости в длину зависит от эн- хондрального 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 — Ваз^с тиШсе11и1аг ипК). 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 [32]: мобилизация кальция из перилакунарной кости (глубокие остеоциты); пролиферация остеопрогенера- торных 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 — количественныйЛЭн 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 [36].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 Б, 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 кальцияГПаратгормон уменьшает канальцевую реабсорбцию натрия и его бикарбоната, чем может объясняться развитие ацидоза при гиперпаратиреозе. Он повышает образование в почках 1,25-диоксихолекальциферола 1,25(ОН2)Оз — активной формы витамина Бз. Это соединение увеличивает реабсорбцию кальция в тонкой кишке, стимулируя в ее стенке активность специфического кальцийсвязы- вающего белка- ^Са-Ыпйт^ рго!еш, СаВР)Г) формальный 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 [20, 25]. Таким образом, содержание ПТГ с возрастом увеличивается, но в большей мере у женщин.
Как правило, для дифференциальной диагностики гиперкальциемий следует использовать несколько различных тестов.
Приводим разработанную нами клинико'патогенетическую классификацию, основанную на классификации О. В. Николаева и В. Н. Таркаевой (1974).
КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ, СВЯЗАННЫХ С НАРУШЕНИЕМ СЕКРЕЦИИ ПТГ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К НЕМУ
I. Гиперпаратиреоз первичный
1.По патогенезу:
— гиперфункционирующая аденома (аденомы);
— гиперплазия ОЩЖ;
— гиперфункционирующая карцинома ОЩЖ;
— множественная эндокринная неоплазия I типа с гиперпаратиреозом (синдром Вермера);
— множественная эндокринная неоплазия II типа с гиперпаратиреозом (синдром Сиппла).
2.По клиническим особенностям:
а) костная форма:
— остеопоротическая,
— фиброзно-кистозный остеит,
— «педжетоидная»;
б) висцеропатическая форма:
— с преимущественным поражением почек,
----- желудочно-кишечного тракта,
----- нервно-психической сферы;
в) смешанная форма.
3. По течению:
а) острый;
б) хронический.
II. Гиперпаратиреоз вторичный
(вторичная гиперфункция и гиперплазия ОЩЖ при длительной гипокальциемии
и гиперфосфатемии)
1. Почечная патология:
— хроническая почечная недостаточность;
— тубулопатия (типа Олбрайта—Фанкони);
— почечный рахит.
2. Кишечная патология:
— синдром нарушенного кишечного всасывания.
3. Костная патология:
— остеомаляция сенильная;
— пуэрперальная;
— идиопатическая;
— болезнь Педжета.
4. Недостаточность витамина Б:
— заболевания почек;
— печени;
— наследственные ферментопатии.
5. Злокачественные заболевания: миеломная болезнь.
III.Гиперпаратиреоз третичный
Автономно функционирующая аденома (аденомы) ОЩЖ, развивающаяся на фоне длительно существующего вторичного гиперпаратиреоза.
IV. Псевдогиперпаратиреоз Продукция ПТГ опухолями непаратиреоидного происхождения.
V. Гормонально-неактивные кистозные и опухолевые образования ОЩЖ
1. Киста.
2. Гормонально-неактивные опухоли или карцинома.
VI. Гипопаратиреоз
1. Врожденное недоразвитие или отсутствие ОЩЖ.
2. Идиопатический, аутоиммунного генеза.
3. Послеоперационный, развившийся в связи с удалением ОЩЖ.
4. Послеоперационный в связи с нарушением кровоснабжения и иннервации.
5. Лучевые повреждения, экзогенные и эндогенные (дистанционная лучевая терапия, лечение заболевания щитовидной железы радиоактивным йодом).
6. Повреждения ОЩЖ при кровоизлиянии, инфаркте.
7. Инфекционные повреждения.
VII. Псевдогипопаратиреоз
I тип — нечувствительность органов-«мишеней» к ПТГ, зависимая от адени- латциклазы;
II тип — нечувствительность органов-«мишеней» к ПТГ, независимая от аде- нилатциклазы, возможно, аутоиммунного генеза.
VIII. Псевдопсевдогипопаратиреоз
Наличие соматических признаков псевдогипопаратиреоза у здоровых родственников в семьях больных псевдогипопаратиреозом без характерных биохимических нарушений и без тетании.
Еще по теме АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ОКОЛОЩИТОВИДНЫХ ЖЕЛЕЗ:
- Физиология эндокринной системы
- Анатомия и физиология околощитовидных желез. Регуляция кальций-фосфорного обмена
- ОГЛАВЛЕНИЕ
- Глава 1 ХИРУРГИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
- ОГЛАВЛЕНИЕ
- АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ОКОЛОЩИТОВИДНЫХ ЖЕЛЕЗ
- АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ШИШКОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
- АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ПАРАЩИТОВИДНЫХ ЖЕЛЕЗ
- Возможности ультразвуковых методов при очаговых поражениях некоторых органов
- ЛИТЕРАТУРА
- Лекция XIII Доброкачественные заболевания ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ