4.2 Schilddrüse

4.2.1 Anatomie und Funktion

 

Die Schilddrüse (Thyreoidea) ist die größte Drüse im Halsbereich. Sie liegt im vorderen Teil des Halses unter der Haut und den Muskeln und ist schmetterlingsförmig; ihre seitlichen Teile umschlingen die Luftröhre. Ihre Hormone T4 (= Thyroxin) und T3 (=Trijodthyronin) sind jodhaltig, wirken in fast allen Körperzellen und regen dort den Energiestoffwechsel an, dienen also zur Regelung des Grundumsatzes.

Neben T4 und T3 wird noch das Hormon Calzitonin produziert.

Die Schilddrüse ist ungewöhnlich unter allen Hormondrüsen, da sie Hormonvorstufen extrazellulär speichert. Die Zellen der Schilddrüse bilden runde Follikel (Bläschen, ca. 200 µm Durchmesser). Sie besitzen Rezeptoren für das Hypophysenhormon TSH. Dies löst über ein G-Protein die Bildung von cAMP aus, was dann in den Zellen zur Bildung der für die Hormonsynthese notwendigen Enzyme führt. Kapillare Blutgefäße befinden sich ebenfalls um die Follikel genauso wie parafollikuläre Zellen (C-Zellen).

Die Follikelzellen sythetisieren am rauhen ER aus ca. 100 Tyrosinresten die Hormonvorstufe Thyreoglobulin und geben diese an das Kolloid (gelatineartige Substanz im Innenraum der Follikel) ab. Dort findet die Reaktion mit Jod statt. Jodid-Ionen werden durch Na/K-Punpen der Follikelzellen im Follikel angereichert. Die Mikrovilli der Follikelzellen nehmen die gebildeten Hormone T4 und T3 auf und geben sie an die Blutkapillaren ab. Die Schilddrüse sezerniert auf diese Art und Weise täglich etwa 90 µg T4 und 8 µg T3.

Allgemeine Wirkung und Primärwirkung von T4 und T3

T3 und T4 gelangen als hydrophobe Stoffe problemlos durch die Membran fast aller Zellen, binden dort an einen zytoplasmatischen Rezeptor, der sich an bestimmte Stellen der DNA im Zellkern anlagert und dort Gene aktiviert, die z. B. zur Herstellung der ATP-Synthase führen. Insgesamt wird das Knochenwachstum und die Organreifung beeinflußt, die Vernetzung der Neuronen im Gehirn gefördert, die Wirkung der Neurotransmitter der Katecholamine verstärkt und der Herzschlag und Pulsschlag erhöht.

Weiterhin wird die Wärmeproduktion und die Sauerstoffaufnahme erhöht, die allgemeine Proteinsynthese und damit das Wachstum verstärkt. Auch die Fettsynthese und der Fettabbau und der Wasser- und Salzhaushalt werden angeregt. Die parafollikulären Zellen bilden übrigens das Hormon Calzitonin, das an der Regelung des Kalziumspiegels beteiligt ist.

Iod und Jodmangel
Iod wird aus der Nahrung täglich in Mengen von 50 -100
mg aufgenommen, als
J
- im Dünndarm resorbiert und u. a. von der Schilddrüse aufgenommen.

Jod kommt in der Bundesrepublik und den Alpenländern relativ selten vor.

Der Jodgehalt in vielen Nahrungsmitteln war bisher zu gering, um den notwendigen Jodbedarf von 200 mg /Tag bei Jugendlichen und Erwachsenen zu decken.

So enthalten z.B.:

  • Vollmilch nur ca. 4 mg Jod pro 100 g,
  • Hühnerei nur ca. 10 mg Jod pro 100 g
  • Äpfel nur ca. 1,6 mg Jod pro 100 g und
  • Schellfisch ca. 416 mg Jod pro 100g.

Ärzte empfehlen deshalb die zusätzlich Aufnahme, da durch die Lebensmittel nicht genügend aufgenommen werden. Besonders wichtig ist die zusätzliche Jodeinnahme für werdende und stillende Mütter, Kinder und Jugendliche und alle Erwachsenen, mindestens bis zum 35. Lebensjahr.

Der Ausgleich kann durch jodiertes Speisesalz und Seefisch geschaffen werden. Jodsalz gibt es überall in der Bundesrepublik Deutschland im Lebensmittelhandel zu kaufen. Es enthält pro Kilogramm 15 - 25 Milligramm Jod. Nimmt man pro Tag durchschnittlich 5 g Jodsalz mit den Speisen zu sich, ergibt das etwa 100 Mikrogramm Jod, eine Menge, die normalerweise ausreicht, einen Jodmangel auszugleichen. Zu beachten ist allerdings heute auch, daß keine Jodüberversorgung stattfindet, da immer mehr Lebensmittel mit jodiertem Speisesalz hergestellt werden.

Die notwendige Tagesmenge von 5 g Jodsalz kann man aber durch bloßes Zusalzen nicht erreichen. Sie beinhaltet die gesamte Tagesaufnahme, also auch das Salz, das in Lebensmitteln oder Fertiggerichten bereits enthalten ist, und das ist in der Regel kein Jodsalz. Außerdem ist ein zu hoher Salzverbrauch gesundheitsschädigend; er kann z.B. die Entstehung eines zu hohen Blutdruckes fördern.

Besonders jodhaltig ist Seefisch (z.B. Schellfisch, Seelachs, Scholle). Wenn Sie zweimal pro Woche frischen Fisch essen, dann brauchen Sie sich keine Sorgen um einen möglichen Jodmangel zu machen.

4.2.2 Ursachen von Funktionsstörungen, Regelkreisschema

Ca. 20 % der Bevölkerung haben Schilddrüsenerkrankungen, 90% davon Frauen.

In der Bundesrepublik Deutschland ist die Anzahl der vergrößerten Schilddrüsen (= Kropf oder Struma) aufgrund von Jodmangel erschreckend hoch:

  • Etwa 15 Millionen Bundesbürger haben eine vergrößerte Schilddrüse.
  • Bei den Schulkindern ist der Anteil besonders hoch. Etwa 50% der 13jährigen haben eine Schilddrüsenvergrößerung.
  • Rund 1% der Neugeborenen kommt bereits mit einem Kropf zur Welt.
  • Für Erkennung und Behandlung von Schilddrüsenerkrankungen müssen jährlich über 2,2 Milliarden DM ausgegeben werden.

Schilddrüsenerkrankungen können in der Regel auf 4 Ursachen zurückgeführt werden:

  • zu viel Schilddrüsenhormone
  • zu wenig Schilddrüsenhormone
  • Vergrößerung der Schilddrüse (Kropf, siehe links) (häufigste Ursache ist verstärkte Anregung durch TSH oder Jodmangel)
  • Knotenbildung innerhalb der Schilddrüse (Krebs)

Kropf (Struma)

Eine Vergrößerung der Schilddrüse, der Kropf, oder medizinisch korrekt "die Struma" entsteht in aller Regel infolge eines Iodmangels, seltener durch andere Erkrankungen der Schilddrüse. Durch Wachstum versucht die Schilddrüse den Mangel an dem Hormonbaustein Iod bei noch ausgeglichener Stoffwechsellage auszugleichen. Mit einer Häufigkeit von ca. 30% in der Bevölkerung ist der Kropf die am weitesten verbreitete Erkrankung der Schilddrüse.

Jodmangelstrumen entstehen besonders in Phasen der hormonellen Umstellung wie Pubertät, Schwangerschaft, Stillzeit und Klimakterium.

Schilddrüsenüberfunktion (Hyperthyreose)

Hyperthyreose tritt bei jeweils etwa 5% der Bevölkerung auf. Die genaue Ursache, warum die Schilddrüse zu viel Thyroxin produziert ist unbekannt; vielleicht verliert die Schilddrüse ihre Fähigkeit auf das Hormon der Hypophyse entsprechend zu reagieren. Die Krankheit kommt bei Frauen eher als bei Männern vor. Patienten mit der Basedowschen Krankheit (siehe rechts) sind sehr nervös, erregbar, ermüden leicht. Obwohl ihr Appetit gut ist verlieren sie an Gewicht. Man kann erhöhte Pulsrate, gesteigerten Herzschlag und eine höhere Körpertemperatur messen. Autoimmunreaktionen im Bereich der Augenhöhle bewirken das charakteristische Hervortreten der Augen. Die Therapie erfolgt durch Gabe von Medikamenten, die die Thyroxinproduktion drosseln. Der frühere US-Präsident George Bush leidet z. B. an Schilddrüsenüberfunktion.

Schilddrüsenunterfunktion (Hypothyreose)

Bei der Hypothyreose besteht ein Defizit an Schilddrüsenhormonen. Dieses Defizit kann angeboren oder erworben sein. Schilddrüsenunterfunktion kann aus verschiedenen Gründen eintreten u.a.:

  • Mangelhafte Thyreoglobulinsynthese
  • Ungenügende Jodaufnahme oder Speicherung
  • Abnormale Jodidoxidation
  • Autoimmunerkrankung, bei der die Schilddrüse durch Antikörper angegriffen wird
Symptome sind Müdigkeit, geistige Trägheit, trockene, teigige Haut, Haarausfall, brüchige Fingernägel, erhöhte Kälteempfindlichkeit. Die Therapie erfolgt mit synthetischen Schilddrüsenhormonen. Bei Erwachsenen entwickelt sich die Hypothyreose meist langsam infolge einer Entzündung der Schilddrüse also infolge einer Thyreoditis. Seltener wird eine Hypothyreose durch Röntgenbestrahlung, Schilddrüsenoperationen oder Radioiodtherapie hervorgerufen.

Schilddrüsenunterfunktion beim Erwachsenen nennt man wegen der Verdickung und Schwellung der HautMyxödem, beim Kleinkind (angeboren) ist es als Kretenismus bekannt und führt zu Schwachsinn und anderen körperlichen Symptomen.

Regulation der Schilddrüsenaktivität

Die Schilddrüse ist ein klassisches Beispiel einer hypophysengesteuerten Hormondrüse mit negativer Rückkopplung.

Die Regulation der Schilddrüsenhormonproduktion ist nachfolgend dargestellt.

Der Hypothalamus als oberste Instanz erhält ja alle Information der sensorischen Fasern, also auch die der Temperatursinnesorgane. Außerdem gibt es Hinweise, daß die Hypophyse dem Hypothalmus je nach Thyroxinspiegel im Blut ebenfalls Meldung macht. Die Enterorezeptoren zur Messung der Thyroxinkonzentration sitzen in der Hypophyse.

Kälte oder zu niedrige Thyroxinkonzentration führt zur Ausschüttung von TRH, dem Thyreotropin-Releasing Hormon. Dieses regt die Hypophyse zur Produktion von TSH,dem Thyreoidea-stimulierenden Hormon an.

Die Schilddrüse produziert darauf die beiden Hormone T4 und T3, die in den Körperzellen den Energiestoffwechsel anregen. Dadurch wird einerseits die Thyroxinkonzentration im Blut erhöht, was über Rückkopplung der Hypophyse gemeldet wird, andererseits wird die Körpertemperatur durch Wärmeproduktion angehoben. Das Ganze läßt sich wie in Abb. 27 zu sehen ist als Regelkreis formulieren.

 

 

Abb. 21

Lage der Schilddrüse

 

 

Abb. 22

T4 und T3

 

 

Abb. 23

Bildungsorte der Schilddrüsenhormone

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 24

Kropf

 

 

Abb. 25

Frau mit der Basedowschen Krankheit

 

Abb. 26

Frau mit Myxödem

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 27

Regulation von T4 und T3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 28

Regelkreis der Thyroxinproduktion

 

 


Weiterführende Quellen:
Schilddrüse

http://www.vh.org/Providers/Textbooks/AnatomicVariants/OrganSystem/Text/ThyroidGland.html
http://www.endocrineweb.com/thyroid.html
http://www.univ-st-etienne.fr/lbti/Mednucl/AtlasEnd/aindex.htm

Schilddrüsen-
erkrankungen

http://www.endocrineweb.com/whatisendo.html
http://www.cis.uni-muenchen.de/med/E00.htm#E03

Biologischer Regelkreis

http://i115srv.vu-wien.ac.at/physik/ws95/w9550dir/w9553000.htm

Tyrosin-Kinase-Rezeptoren

http://www.rockefeller.edu/labheads/cole/cole-ptk.html
http://www.lsc.psu.edu/devbiol/HTML%20Presentation%20folder%2034/sld020.htm
http://web.indstate.edu/thcme/mwking/signal-transduction.html

Thyroxin-Rezeptoren

http://www.neurosci.pharm.utoledo.edu/MBC3320/thyroid.htm

MAP-Kinase-Kaskade

http://www.umanitoba.ca/faculties/medicine/units/physiology/shiu/graduate/signal36.htm