В ткани щитовидной железы содержится йод, который входит в состав гормонов этой железы. Если ввести животному радиоактивный йод (J131), то часть его выделяется почками с мочой, часть поступает в слюну, желудочный сок и желчь, наибольшая же часть введенного йода поступает в щитовидную железу. Характерной особенностью клеток этой железы является их способность накоплять йод, так что его концентрация внутри клеток в 300 раз выше, чем в плазме крови. При недостатке йода, необходимого для синтеза гормонов щитовидной железы, ткань железы разрастается — возникает зоб.
Йод, воспринимаемый клетками щитовидной железы, используется для синтеза ряда йодированных соединений: монойодтирозина, дийодтирозина, трийодтиронина, а также тетрайодтиронина (тироксина). Эти йодированные соединения образуют в клетках фолликулов щитовидной железы комплексные соединения с белком — тиреоглобулин. Tиреоглобулин может храниться в фолликулах в течение нескольких месяцев. При его гидролизе протеиназой, вырабатываемой клетками железы, освобождаются активные гормоны — трийодтиронин и тетрайодтиронин, или тироксин. Они переходят в кровь, где связываются с α-глобулинами плазмы крови, которые являются переносчиками этих гормонов. При увеличении содержания тироксина или трийодтиронина в крови они могут связываться с альбуминами плазмы крови. В тканях эти комплексы расщепляются, освобождая тироксин и трийодтиронин.
Характерное действие гормонов щитовидной железы — усиление энергетического обмена — при введении тироксина начинается не сразу, а через 24 часа и достигает максимума через 12 дней. При введении трийодтиронина повышение энергетического обмена начинается раньше — через 6—12 часов. Если же вводится другое соединение — трийодтироуксусная кислота, то повышение обмена начинается немедленно. На этом основании полагают, что активным началом, действующим на обмен веществ, является трийодтироуксусная кислота. Ее образование в тканях из трийодтиронина происходит быстрее, чем из тироксина.
Действие гормонов щитовидной железы. Тироксин, трийодтиронин, трийодтироуксусная кислота и некоторые другие йодированные соединения, образуемые щитовидной железой, резко усиливают окислительные и протеолитические процессы. В наибольшей мере активируются окислительные процессы в митохондриях, что ведет к усилению энергетического обмена клетки.
При введении животным тироксина или трийодтиронина у них значительно увеличивается основной обмен. При введении человеку l мг тироксина суточный расход энергии повышается примерно на 1000 ккал. Усиление окислительных процессов имеет естественным следствием увеличение потребления кислорода и выделения углекислоты. Усиление окислительных процессов делает организм крайне чувствительным к недостатку кислорода; при этом плохо переносится пребывание на больших высотах.
Наряду с увеличением основного обмена при избыточном поступлении гормона щитовидной железы в кровь возрастает расходование энергии на выполнение внешней работы.
При нормальной функции щитовидной железы рабочая прибавка обмена составляет в среднем 1,2 ккал на каждый килограммометр выполненной работы; в условиях же резко выраженной гиперфункции щитовидной железы она может достигать 2.8 ккал. Таким образом, гиперфункция железы приводит к резкому повышению теплообразования при мышечной работе.
Тироксин усиливает расходование всех видов питательных веществ организма — углеводов, жиров и белков. Под влиянием тироксина возникает интенсивное потребление тканями глюкозы крови. Убыль глюкозы из крови возмещается ее пополнением за счет усиленного распада глакогена в печени и мышцах. Усиленное расходование жиров при продолжительном ежедневном введении тироксина ведет к уменьшению дыхательного коэффициента до 0,75, т. е. приближает его к дыхательному коэффициенту, характерному для окисления жира. В мышцах сохраняется при этом только ⅓, в печени — ½ нормального количества жира. Усиленное расходование белков, вызываемое введением тироксина, приводит к увеличению количества азота в моче. У животных, получающих тироксин, в печени увеличено дезаминирование аминокислот. Тироксин усиливает не только энергетический, но и пластический обмен организма. Это проявляется в ускорении развития.
Гормоны щитовидной железы оказывают стимулирующее действие на центральную нервную систему. При многодневном введении собакам больших доз тироксина они становятся беспокойными, часто вздрагивают; сухожильные (например, коленный) рефлексы у них усиливаются; появляется дрожание (тремор) конечностей, особенно в том случае, если конечность вытянута и не имеет опоры. Аналогичные явления наблюдаются и у человека при повышенной функции щитовидной железы.
Согласно исследованиям Н. А. Валькова у собак, у которых удалена щитовидная железа, образование условных рефлексов чрезвычайно затруднено: выработанный за день условный рефлекс оказывается на следующий день утраченным, и его приходится вырабатывать снова. Установлено, что гормоны щитовидной железы могут действовать на кору больших полушарий мозга не только непосредственно, но и через ретикулярную формацию ствола мозга. Они накапливаются в структурах этой формации в больших количествах, чем в других отделах центральной нервной системы, и, повышая ее тонус, оказывают активирующее влияние на кору больших полушарий мозга.
