थायरॉयड शरीर क्रिया विज्ञान और चयापचय

थायरॉयड शरीर क्रिया विज्ञान बताता है कि थायरॉयड ग्रंथि आयोडीन युक्त हार्मोन थायरोक्सिन (T4) और ट्राईआयोडोथायरोनिन (T3) का संश्लेषण, भंडारण, स्राव, परिवहन और क्षरण कैसे करती है, और ये हार्मोन बेसल चयापचय दर, थर्मोजेनेसिस और लगभग हर अंग प्रणाली के कार्य को कैसे नियंत्रित करते हैं। यह क्षेत्र पाठक को हार्मोन के जीवन चक्र और प्रणालीगत चयापचय भूमिका से परिचित कराता है जो थायरॉयड को अंतःस्रावी शरीर क्रिया विज्ञान का एक केंद्रीय नोड बनाती है।

Definition

थायरॉयड शरीर क्रिया विज्ञान थायरॉयड हार्मोन T4 और T3 के उत्पादन, वितरण, कोशिकीय क्रिया और चयापचय टर्नओवर का अध्ययन है, और यह भी कि ये हार्मोन हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी विनियमन के तहत शरीर के चयापचय टोन को कैसे निर्धारित करते हैं।

Scope

यह क्षेत्र सामान्य थायरॉयड शरीर क्रिया विज्ञान का एक प्रारंभिक अवलोकन है: आयोडाइड और थायरोग्लोबुलिन से थायरॉयड हार्मोन का जैवसंश्लेषण, प्लाज्मा में इसका बंधनकारी प्रोटीन द्वारा परिवहन, डीआयोडिनेस द्वारा इसका परिधीय सक्रियण और निष्क्रियकरण, इसकी परमाणु-रिसेप्टर-मध्यस्थता क्रियाविधि, और चयापचय तथा ताप उत्पादन पर इसके एकीकृत प्रभाव। यह इन्हें शारीरिक संदर्भ विषयों के रूप में प्रस्तुत करता है, न कि थायरॉयड रोग के नैदानिक प्रबंधन के रूप में।

Sub-topics

• चयापचय और थर्मोजेनेसिस पर थायराइड हार्मोन के प्रणालीगत प्रभाव
• थायराइड हार्मोन क्रियाविधि
• थायराइड हार्मोन चयापचय और निम्नीकरण
• थायरॉयड हार्मोन संश्लेषण और आयोडीन चयापचय
• थायराइड हार्मोन परिवहन और बंधन प्रोटीन

Core questions

• आयोडाइड को कैसे केंद्रित किया जाता है और थायरॉयड हार्मोन में कैसे शामिल किया जाता है, और हार्मोन को कैसे संग्रहीत और जारी किया जाता है?
• T4 और T3 रक्तप्रवाह में कैसे यात्रा करते हैं और लक्ष्य ऊतकों तक कैसे पहुँचते हैं?
• परिसंचारी प्रोहार्मोन T4 को सक्रिय हार्मोन T3 में कैसे परिवर्तित किया जाता है, और संकेत कैसे समाप्त होता है?
• थायरॉयड हार्मोन किस आणविक क्रियाविधि के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति को बदलते हैं?
• थायरॉयड हार्मोन अंग प्रणालियों में बेसल चयापचय दर और थर्मोजेनेसिस को कैसे निर्धारित करते हैं?

Key concepts

• थायरोक्सिन (T4) और ट्राईआयोडोथायरोनिन (T3)
• आयोडाइड ट्रैपिंग और ऑर्गेनिफिकेशन
• हार्मोन मचान और भंडार के रूप में थायरोग्लोबुलिन
• प्लाज्मा बंधनकारी प्रोटीन और मुक्त-हार्मोन परिकल्पना
• डीआयोडिनेस-मध्यस्थता परिधीय सक्रियण और निष्क्रियकरण
• परमाणु थायरॉयड हार्मोन रिसेप्टर्स
• बेसल चयापचय दर और थर्मोजेनेसिस

Mechanisms

थायरॉयड फॉलिक्युलर कोशिका आयोडाइड को केंद्रित करती है, उसे ऑक्सीकृत करती है, और T4 तथा थोड़ी मात्रा में T3 बनाने के लिए उसे थायरोग्लोबुलिन पर टायरोसिन अवशेषों से जोड़ती है, जिन्हें कोलाइड में संग्रहीत किया जाता है और थायरॉयड-उत्तेजक हार्मोन नियंत्रण के तहत परिसंचरण में छोड़ा जाता है। रक्त में, लगभग सभी हार्मोन वाहक प्रोटीन से बंधे होते हैं, और केवल छोटा मुक्त अंश ही ऊतकों में प्रवेश करता है। परिधीय डीआयोडिनेस प्रोहार्मोन T4 को सक्रिय T3 या निष्क्रिय मेटाबोलाइट्स में परिवर्तित करते हैं, जिससे ऊतक-दर-ऊतक हार्मोन की उपलब्धता समायोजित होती है। T3 फिर परमाणु थायरॉयड हार्मोन रिसेप्टर्स से जुड़ता है जो लिगैंड-विनियमित प्रतिलेखन कारकों के रूप में कार्य करते हैं, जो ऊर्जा व्यय, सब्सट्रेट चयापचय और थर्मोजेनेसिस को नियंत्रित करने वाले जीनों की अभिव्यक्ति को बदलते हैं।

Clinical relevance

सामान्य थायरॉयड शरीर क्रिया विज्ञान को समझना थायरॉयड कार्य की व्याख्या और मुक्त T4 और T3 जैसे प्रयोगशाला मापों के औचित्य को रेखांकित करता है। यह क्षेत्र शैक्षिक संदर्भ के लिए शारीरिक क्रियाविधियों का वर्णन करता है; यह थायरॉयड विकारों के निदान या उपचार के लिए एक मार्गदर्शिका नहीं है, जिसके लिए व्यक्तिगत नैदानिक मूल्यांकन की आवश्यकता होती है।

History

बीसवीं सदी की शुरुआत में थायरॉयड के लिए आयोडीन की अनिवार्यता की पहचान, थायरोक्सिन का अलगाव और संश्लेषण, और बाद में ट्राईआयोडोथायरोनिन की पहचान ने इस क्षेत्र के केंद्र में हार्मोन को स्थापित किया। यह खोज कि T4 बड़े पैमाने पर एक प्रोहार्मोन है जो डीआयोडिनेस एंजाइमों द्वारा परिधीय रूप से T3 में परिवर्तित होता है, और परमाणु थायरॉयड हार्मोन रिसेप्टर्स का क्लोनिंग, ने थायरॉयड शरीर क्रिया विज्ञान को केवल ग्रंथीय स्राव के बजाय परिधीय सक्रियण और जीन विनियमन के इर्द-गिर्द फिर से परिभाषित किया।

Key figures

• P. Reed Larsen
• Antonio C. Bianco
• Paul M. Yen
• Gregory A. Brent

Seminal works

• bianco-2002
• yen-2001
• mullur-2014

Frequently asked questions

T4 और T3 में क्या अंतर है?

T4 (थायरोक्सिन) मुख्य हार्मोन है जिसे थायरॉयड स्रावित करता है और यह बड़े पैमाने पर एक परिसंचारी प्रोहार्मोन के रूप में कार्य करता है, जबकि T3 (ट्राईआयोडोथायरोनिन) अधिक जैविक रूप से सक्रिय रूप है, जिसका अधिकांश भाग परिधीय ऊतकों में T4 से एक आयोडीन परमाणु को हटाकर उत्पन्न होता है।

थायरॉयड के लिए आयोडीन क्यों महत्वपूर्ण है?

आयोडीन थायरॉयड हार्मोन का एक संरचनात्मक घटक है; ग्रंथि को आहार आयोडाइड को फंसाना चाहिए और T4 और T3 बनाने के लिए इसे थायरोग्लोबुलिन में शामिल करना चाहिए, इसलिए हार्मोन का उत्पादन पर्याप्त आयोडीन आपूर्ति पर निर्भर करता है।