Wie funktioniert die Schilddrüse?
Inhaltsverzeichnis:
- Schilddrüsenhormone
- Jodfaktor
- T4 Produktion
- T4-Konvertierungsprozess
- T3-Produktion
- Was passiert in deinem Körper?
- Schilddrüsensystem-Verordnung
- Hypophyse-Schilddrüse-Achse
- Hypothalamus-Hypophysenachse
- Proteinbindung
- Intrazelluläre Regulation
- Erkrankungen der Schilddrüse
- Symptome
- Diagnose
3D-Druck in Anwendung und Forschung – BiomaTiCS an der Universitätsmedizin Mainz (Oktober 2024)
Die Schilddrüse ist ein schmetterlingsförmiges Organ, das etwa zwei Zentimeter breit ist und 20 bis 60 Gramm wiegt. Es befindet sich am Halsansatz vor der Luftröhre (Luftröhre). Seine Aufgabe ist es, Hormone herzustellen, die für den Stoffwechsel, das Wachstum und die Entwicklung des Körpers von entscheidender Bedeutung sind.
Bei Säuglingen spielen Schilddrüsenhormone eine entscheidende Rolle für die Entwicklung des Gehirns und des Skelettsystems. Eine normal funktionierende Schilddrüse ist entscheidend für die normale Entwicklung von Kindern und für das langfristige und minutengenaue Wohlbefinden von Erwachsenen.
Schilddrüsenhormone
Grundsätzlich reguliert die Schilddrüse den Stoffwechsel Ihres Körpers. Seine Aufgabe ist es, zwei Haupthormone herzustellen und freizusetzen.Thyroxin (T4) und Triiodthyronin (T3). Diese Hormone helfen, viele wichtige Körperfunktionen zu regulieren, wie:
- Puls
- Körpergewicht
- Muskelkraft und Kontrolle
- Atmung
- Körpertemperatur
- Knochenschwund
- Blutfettwerte
- Menstruationszyklen
- Das Nervensystem
- Energieverbrauch
Jodfaktor
Das Unterscheidungsmerkmal dieser Hormone ist, dass sie Jodatome enthalten; T3 hat drei Jodatome und T4 hat vier. Dementsprechend ist die Schilddrüse einzigartig in ihrer spezialisierten Fähigkeit, Jod aus Ihrem Blutkreislauf aufzunehmen, um es in Ihre Schilddrüsenhormone einzubauen.
Da Jod vom Körper nicht auf natürliche Weise produziert wird, ist es wichtig, sicherzustellen, dass Sie durch Ihre Ernährung genug zu sich nehmen, damit Ihre Schilddrüse gut funktioniert.
T4 Produktion
Das gesamte T4 in Ihrem Körper wird von der Schilddrüse produziert - etwa 80 bis 100 µg pro Tag. Etwa das Zehnfache dieser Menge an T4, etwa 1000 µg, zirkuliert ständig in Ihrem Blut. Mehr als 99 Prozent des zirkulierenden T4 ist an Proteine im Plasma gebunden, hauptsächlich an Schilddrüsenbindendes Globulin (TBG), wo es bei Bedarf freigesetzt werden kann. Nur der kleine Anteil des ungebundenen zirkulierenden T4, der als freies T4 bezeichnet wird, steht Ihrem Körper sofort zur Verfügung.
T4-Konvertierungsprozess
Etwa 10 Prozent des zirkulierenden T4, entsprechend der Menge an neuem T4, die täglich von Ihrer Schilddrüse freigesetzt wird, wird täglich abgebaut. Im Allgemeinen wird etwa die Hälfte dieser Menge in T3 umgewandelt, indem eines seiner vier Jodatome abgespalten wird. Der Rest wird in umgewandelt Rückwärts T3 (rT3) durch Abspaltung eines Jodatoms an einem anderen Ort.
T3 ist das aktive Schilddrüsenhormon, während rT3 vollständig inaktiv ist.
T3-Produktion
Nur etwa 20 Prozent des T3 in Ihrem Körper, etwa 30 bis 40 µg pro Tag, werden von der Schilddrüse produziert. Die übrigen 80 Prozent werden von T4 in den Geweben produziert, insbesondere von den Nieren, der Leber, den Muskeln, dem Gehirn, der Haut und gegebenenfalls der Plazenta. T3 wird viel schneller abgebaut als T4.
Hier ist eine nützliche Möglichkeit, die Schilddrüsenhormone zu betrachten:
- Betrachten Sie T4 als "Pro-Hormon" für T3. Mit anderen Worten, stellen Sie sich T4 als einen großen Pool von "potenziellem" T3 vor.
- Die richtige Menge an T4 wird genau zur richtigen Zeit in T3 umgerechnet, je nach den Erfordernissen Ihres Körpers. T3 erledigt dann die Arbeit.
- Um die Ansammlung von zu viel zirkulierendem T4 zu verhindern, wird überschüssiges T4 in inaktives rT3 umgewandelt, das dann von Ihrem Gewebe metabolisiert wird.
Was passiert in deinem Körper?
Schilddrüsenhormone beeinflussen jede Zelle und jedes Organ. Grundsätzlich steuern sie - speziell T3 - die Produktion verschiedener Proteine, die von Ihren Körperzellen produziert werden. T3 tut dies, indem es an die DNA einer Zelle bindet.
Freies T4 und freies T3, die in Ihrem Blut zirkulieren, stehen zur Verfügung, um sofort in die Zellen Ihres Körpers zu gelangen, wann immer sie benötigt werden, zum Beispiel, wenn Ihnen kalt ist oder Ihr Körper Nahrung verdaut. 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 Kern-DNA die Produktion spezifischer Proteine stimuliert (oder hemmt).
Unter diesen Proteinen befinden sich verschiedene Enzyme, die wiederum das Verhalten vieler wichtiger Körperfunktionen steuern, wie oben erwähnt, wie z. B. wie schnell Ihre Nahrung verdaut wird, Ihre Herzfrequenz, Körpertemperatur und wie schnell Kalorien verbrannt werden.
Obwohl Schilddrüsenhormone die DNA in allen Fällen auf diese Weise regulieren, gibt es in verschiedenen Körperzellen unterschiedliche T3-Nuklearrezeptoren und in unterschiedlichen Konzentrationen. Daher ist die Wirkung von T3 auf eine Zelle von Gewebe zu Gewebe und unter verschiedenen Umständen sehr unterschiedlich.
Schilddrüsensystem-Verordnung
Jedes Mal, wenn ein physiologisches System so kritisch ist, gibt es komplexe Regulierungsebenen, um sicherzustellen, dass es fein abgestimmt ist, um das zu tun, was es tun muss, und dass seine Funktion in einem engen Bereich gesteuert wird. Dies gilt sicherlich für die Schilddrüse, die Teil des endokrinen Systems ist.
Hier ist ein kurzer Blick auf die wichtigsten Schichten der Schilddrüsenregulation:
Hypophyse-Schilddrüse-Achse
Die Hypophysen-Schilddrüsen-Achse gibt die hauptsächliche Kontrolle über die Schilddrüse selbst. Die Hypophyse, die sich tief im Gehirn befindet, setzt ein Schilddrüsen-stimulierendes Hormon (TSH), wodurch die Schilddrüse ihre Produktion und Freisetzung von T3 und T4 erhöht.
Gleichzeitig hemmt zirkulierendes Schilddrüsenhormon, speziell T3, die TSH-Produktion durch die Hypophyse und bildet so eine negative Rückkopplungsschleife. Mit steigendem T3-Blutspiegel sinken die TSH-Spiegel.
Durch diese Rückkopplungsschleife wird die Produktion von Schilddrüsenhormon durch Ihre Schilddrüse in einem engen Bereich gehalten.
Hypothalamus-Hypophysenachse
Die Hypophyse wird auch aufgefordert, TSH freizusetzen, wenn der Hypothalamus freigesetzt wird Thyrotropin-Releasing-Hormone (TRH). Der Hypothalamus ist ein primitiver Teil des Gehirns, der viele der Grundfunktionen Ihres Körpers koordiniert und auf zahlreiche Reize reagiert, darunter Hell und Dunkel, Geruch, autonomen Tonus, mehrere Hormone, emotionalen Stress und neurale Eingaben von Herz und Darm.
Wenn der Hypothalamus TRH freisetzt, führt dies dazu, dass die Hypophyse mehr TSH freisetzt, was wiederum die Produktion von Schilddrüsenhormonen erhöht. Daher hängt die Produktion von Schilddrüsenhormonen sowohl von TSH als auch davon ab, was der Hypothalamus über den Gesamtzustand Ihres Körpers und der Umwelt „denkt und fühlt“.
Proteinbindung
Wie bereits erwähnt, sind über 99 Prozent des Schilddrüsenhormons in Ihrem Blutkreislauf an Proteine in Ihrem Blut gebunden, hauptsächlich an TBG, wodurch das Hormon inaktiv wird. Nur freies T4 und T3 haben physiologische Aktivität. Diese Proteinbindung der Schilddrüsenhormone erfüllt mehrere wichtige regulatorische Funktionen, darunter:
- Es bietet ein großes Reservoir an zirkulierendem T4, um Sie zu schützen, falls Ihre Schilddrüse plötzlich weniger aktiv wird. Wenn dieses T4-Reservoir nicht zur Verfügung steht, wird Ihrem Körpergewebe innerhalb weniger Stunden das Schilddrüsenhormon entzogen, wenn Ihre Schilddrüse vorübergehend nicht funktionstüchtig wird.
- Es hält kritische Konzentrationen von freiem T3 und T4 in sehr engen Grenzen.
- Es schützt vor einem plötzlichen Anstieg des zirkulierenden freien T3, falls Ihr Gewebe die Umwandlung von T4 in T3 rasch erhöht.
Intrazelluläre Regulation
Wie wir gesehen haben, leisten T3 und T4 ihre wichtige Arbeit in Ihren Zellen. Ihr normales Funktionieren innerhalb der Zellen - einschließlich ihres Transports durch die Zellmembran vom Blut in das Innere der Zellen, die Umwandlung von T4 in T3, das Überqueren von T3 in den Zellkern und die Bindung von T3 an DNA - ist davon abhängig Eine Vielzahl von Regulations- und Transportproteinen innerhalb der Zellen, deren Identitäten und Eigenschaften noch entdeckt werden.
Zusammenfassend ist das Schilddrüsensystem auf vielen Ebenen reguliert, darunter:
- In einem großen Maßstab bestimmt die Hypophysen-Schilddrüsen-Beziehung zusammen mit dem Input des Hypothalamus hinsichtlich der allgemeinen Bedürfnisse Ihres Körpers, wie viel Schilddrüsenhormon Ihre Schilddrüse produziert und freisetzt.
- Die Gehalte an frei zirkulierenden Schilddrüsenhormonen, die für Ihr Gewebe verfügbar sind, werden von Minute zu Minute durch TBG und die anderen Schilddrüsen-bindenden Blutproteine gepuffert.
- Sofort scheint die tatsächliche Bindung von T3 an T3-Nuklearrezeptoren an der DNA-Stelle einer Zelle durch mehrere intrazelluläre Proteine reguliert zu sein. Dies stellt sicher, dass Ihrem Gewebe jederzeit reichlich Schilddrüsenhormon zur Verfügung steht, ermöglicht aber gleichzeitig eine äußerst feine Kontrolle der DNA-Grenzfläche zwischen den einzelnen Zellen.
Erkrankungen der Schilddrüse
Angesichts der Komplexität von all dem ist es wahrscheinlich nicht schwer vorstellbar, dass es viele Möglichkeiten gibt, dass etwas schief geht. Erkrankungen der Schilddrüse können bei Erkrankungen der Schilddrüse selbst oder bei Erkrankungen des Hypothalamus, der Hypophyse oder von Blutproteinen auftreten oder sogar bei Störungen des Verhaltens von Schilddrüsenhormonen durch verschiedene Körpergewebe.
Im Allgemeinen neigen Erkrankungen des Schilddrüsensystems dazu, dass sich die Schilddrüsenfunktion ändert unteraktiv (hypothyroid) oder überaktiv (hyperthyroid). Neben diesen allgemeinen Problemen kann sich die Schilddrüse stark vergrößern, ein Zustand, der als a bezeichnet wirdKropf und die Menschen können sich entwickelnKrebs der Schilddrüse.
Jede dieser Bedingungen ist möglicherweise sehr ernst.
Symptome
Die Symptome einer Schilddrüsenerkrankung können von Individuum zu Individuum sehr unterschiedlich sein. Häufige Symptome von Hypothyreose oft gehören:
- Trockene Haut
- Reduzierte Herzfrequenz
- Trägheit
- Geschwollenheit
- Haut verändert sich
- Haarverlust
- Lethargie
- Gewichtszunahme
Häufige Symptome von Hyperthyreose umfassen:
- Erhöhter Puls
- Trockene Augen
- Lichtempfindlichkeit
- Schlaflosigkeit
- Ausdünnendes Haar
- Die Schwäche
- Zittern
Diagnose
Die Diagnose einer Schilddrüsenerkrankung erfordert eine sorgfältige Analyse der Screening-Schilddrüsen-Blutuntersuchungen und zusätzliche Tests, wenn ein Verdacht auf eine Schilddrüsenerkrankung besteht. Bei der Diagnose einer Schilddrüsenerkrankung ist die Beurteilung der Hypophysen-Schilddrüsen-Beziehung besonders kritisch. Dies kann im Allgemeinen durch Messen der Menge an freiem T3 und T4 in Ihrem Blut sowie der TSH-Blutspiegel erreicht werden.
Wenn Ihre TSH-Spiegel erhöht sind, weist dies darauf hin, dass Ihre Schilddrüse nicht genügend Hormon produziert und Ihre Hypophyse versucht, ihre Funktion zu verstärken.Wenn Ihre TSH-Spiegel niedrig sind, kann dies bedeuten, dass Ihre Schilddrüse zu viel Schilddrüsenhormon produziert. In einigen Fällen kann die richtige Interpretation der TSH-Werte schwierig und kontrovers sein.
Was bedeuten hohe und niedrige TSH-Werte?Ein Wort von DipHealth
Die Schilddrüse und die Hormone, die sie produziert, sind für die menschliche Entwicklung und für ein gesundes Leben von entscheidender Bedeutung. Die kritische Natur der Schilddrüsenfunktion spiegelt sich in den komplexen Mechanismen wider, die die Natur für die Regulation von Schilddrüsenhormonen etabliert hat.
Da das Schilddrüsensystem für unser tägliches Funktionieren so wichtig ist, ist es wichtig, auftretende Probleme richtig zu diagnostizieren und zu behandeln. Wenn Sie Symptome einer Hypothyreose oder einer Hyperthyreose haben, informieren Sie Ihren Arzt, damit Sie getestet werden können.
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