Produzione giornaliera di ormoni tiroidei Tiroide 80 µg/die T4 extratiroidea 10 µg/die 25 µg/die T3 extratiroidea 5’-deiodasi Tiroxina Triiodotironina 80g 10g 25g TBG frazione libera < 0.1% (FT4) T4 T3 (attiva) (5’) rT3 (inattiva) (5) TBG frazione libera 0.3% (FT3) Trasporto in circolo T4 T3 TBG ++++ ++ TBPA ++ + ALB ++ + Libera: 0.05%=4 ng/100 ml 0.30%=0.5 ng/100 ml TRH T3- T4 TSH Eutiroidismo Apporto iodico normale Apporto iodico ridotto ipofisi ipofisi ipofisi Ormone tireotropo Ormone tireotropo iodio iodio normale produzione di ormoni tiroidei ridotta produzione di ormoni tiroidei Ormone tireotropo iodio normale produzione di ormoni tiroidei PREVALENZA IN ETA’ ADULTA DI TIREOPATIA NODULARE Maschi Femmine Whickham Study 0.8% 5.3% Framingham Study 1.5% 6.4% 10 ANNI DI PROFILASSI CON SALE IODURATO IN GARFAGNANA (Vagli, Lucca)* 200 ioduria (µg/l) 100 prevalenza di gozzo (%) 80 150 1B/2 1A 60 100 40 50 0 20 1981 1991 * Nella popolazione scolare 0 1981 1991 PREVALENZA DI NODULI TIROIDEI (Dati ottenuti da vari studi internazionali) 60 50 40 % 30 20 10 0 • • • • • • • • • • • • • • •• • • • ••• • 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Età (anni) • Ultrasonografia • Palpazione Azioni metaboliche generali degli ormoni tiroidei -aumento consumo di O2 e substrati -aumento produzione e utilizzo ATP -aumento produzione calore aumento fabbisogno energetico aumento dispersione di calore aumento lavoro cardiaco a riposo Principali effetti degli ormoni tiroidei sul metabolismo intermedio + + Pentosi Glucosio + + Glicogeno + Lattato/Piruvato Trigliceridi + + + FFA Acetil CoA + CO2 + H2O Aminoacidi Proteine + AZIONI DEGLI ORMONI TIROIDEI SUL CUORE • Dirette – regolazione geni specifici – regolazione canali del calcio • Indirette – sensibilizzazione alle catecolamine – vasodilatazione periferica – aumento volemia Principali geni modulati direttamente dagli ormoni tiroidei nei cardiomiociti • Isoforma alfa della catena pesante della miosina • Ca2+ATPasi del reticolo sarcoplasmatico • Adrenorecettore b1 Effects of thyroid hormones on cardiac contractility (evaluated by the preejection period) Preejection period (ms) 140 P<0.0001 110 80 50 Hyperthyroid Subclin. Hyperthyroid Control Subclin. Hypothryroid Hypothyroid Kahaly and Dillmann, Endocr Rev 2005 Ormoni tiroidei ed esercizio fisico Gli ormoni tiroidei controllano la produzione di energia e numerosi aspetti della fisiologia dell’unità neuromuscolare (modulazione sintesi proteine contrattili, regolazione flussi ionici transmembrana). L’esercizio fisico sembra esercitare modeste influenze sull’asse ipotalamo-ipofisi-tiroide. Azioni degli ormoni tiroidei a livello muscolare • regolazione sintesi catene pesanti miosina aumento isoenzima alfa e riduzione isoenzima beta (prevalenza fibre tipo II, ad elevata attività ATP-asica ed efficienza contrattile) • aumento Ca-ATPasi (potenziamento uptake del calcio nel reticolo sarco-plasmatico con aumento contrattilità) • aumento Na/K-ATPasi (aumento efflusso cellulare di sodio con potenziamento contrazione e aumento consumo O2 e termogenesi) Prevalenza alterazioni funzione tiroidea Femmine Maschi Ipertiroidismo 2 0.2 Ipotiroidismo 6 0.8 Effetti avversi delle disfunzioni tiroidee sull’apparato osteo-muscolare Ridotta tolleranza allo sforzo Osteoporosi (ipertiroidismo) Miopatia (ipotiroidismo) Manifestazioni cliniche dell’ipotiroidismo correlate all’attività fisica Debolezza, astenia Dispnea da sforzo Intolleranza all’esercizio fisico Pseudoipertrofia muscolare Cause di ridotta efficienza muscolare nell’ipotiroidismo • ridotta riserva cardio-vascolare riduzione VO2 max riduzione gittata cardiaca aumento lattato • alterazioni metaboliche riduzione capacità di ossidazione substrati • ridotta riserva polmonare • alterata distribuzione flusso sanguigno • miopatia Meccanismi di ridotta efficienza muscolare nell’ipotiroidismo aumento fibre lente (tipo I) alterata funzione ossidativa mitocondriale riduzione ATP riduzione fosfocreatina diminuzione pH intracellulare precoce esaurimento glicogeno Manifestazioni cliniche cardiovascolari dell’ipertiroidismo - tachicardia sinusale - ipertensione sistolica - aritmie sopraventricolari - dispnea da sforzo CONSEGUENZE FUNZIONALI DELL'IPERTIROIDISMO Aumento di: - velocità flusso sanguigno - output cardiaco a riposo Diminuzione di: - efficienza utilizzo O 2 - soglia anaerobica - riserva contrattile - capacità di lavoro Manifestazioni cliniche dell’ipertiroidismo correlate all’attività fisica - tachicardia a riposo - ridotta tolleranza allo sforzo - debolezza muscolare (specie muscoli prossimali ed estensori) - riduzione masse muscolari Meccanismi di ridotta efficienza muscolare nell’ipertiroidismo - aumento frequenza cardiaca a riposo aumento gettata cardiaca a riposo aumento frequenza respiratoria e ventilazione aumento contrattilità del muscolo aumento consumo ossigeno (non coordinato con contraz.) - ridotta efficienza estrazione e consumo ossigeno - aumento tendenza all’ipoglicemia nell’esercizio protratto Parametri emodinamici nell’ipertiroidismo prima e dopo terapia Frequenza 120 p<0.05 100 p<0.05 8 l/min x m2 b/min 140 80 60 55 Indice cardiaco 7 6 p<0.005 5 n.s. 4 3 riposo p<0.05 esercizio p<0.05 Indice di gettata sistolica 2 prima dopo terapia 55 riposo p<0.05 esercizio p<0.05 Frazione di eiezione ml/ m2 n.s. 50 50 45 % 45 n.s. p<0.005 40 40 p<0.005 35 riposo n.s. esercizio p<0.05 35 riposo n.s. esercizio n.s. Machill e Scholz, 1994 n.s. 3200 2800 Hyperthyroid 2400 Control 2000 100 Riduzione della capacità di esercizio a parità di lavoro cardiaco! p=0.0001 140 Work load (watt) Rate Pressure Product (bpm x mmHg) Rate-pressure product (top), as a parameter of cardiac work, and work load at maximal exercise (bottom) in hyperthyroidism 180 Modified from Kahaly et al, Chest 1996 Ipertiroidismo “subclinico” Quadro biochimico caratterizzato da livelli soppressi di TSH con ormoni tiroidei all’interno dell’intervallo di riferimento LEFT VENTRICULAR EJECTION FRACTION AT REST AND DURING EXERCISE IN PATIENTS RECEIVING TSH-SUPPRESSIVE THERAPY rest exercise 80 % 70 ** 60 ** 50 40 30 20 10 0 CONTROLS **p<0.01 L-T4 Biondi et al, JCEM 1996 EXERCISE CAPACITY IN SUBJECTS GIVEN TSH-SUPPRESSIVE L-T4 THERAPY Controls 150 Max workload (watts) 120 90 L-T4 12 Maximal exercise duration (min) 9 ** ** 6 60 30 0 **p<0.01 3 0 Biondi et al, JCEM 1996 LEFT VENTRICULAR EJECTION FRACTION AT REST AND DURING EXERCISE IN PATIENTS RECEIVING TSH-SUPPRESSIVE THERAPY: EFFECT OF BETA-BLOCKADE rest exercise 80 ** 70 60 ** 50 40 30 20 10 0 CONTROLS **p<0.01 L-T4 L-T4+Bisoprolol Biondi et al, JCEM 1996
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