一,、游離甲狀腺素生物學(xué)作用
促進生長發(fā)育
甲狀腺激素促進生長發(fā)育作用最明顯是在嬰兒時期,在出生后頭五個月內(nèi)影響最大,。它主要促進骨骼,、腦和生殖器官的生長發(fā)育。若沒有甲狀腺激素,,垂體的GH也不能發(fā)揮作用,。而且,甲狀腺激素缺乏時,,垂體生成和分泌GH也減少,。所以先天性或幼年時缺乏甲狀腺激素,引起呆小病,。呆小病患者的骨生長停滯而身材矮小,,上、下半身的長度比例失常,,上半身所占比例超過正常人,。又因神經(jīng)細胞樹突、軸突,、髓鞘以及膠質(zhì)細胞生長障礙,,腦發(fā)育不全而智力低下,他們性器官也不能發(fā)育成熟,,沒有正常的生殖功能,。新生兒甲狀腺功能低下時,應(yīng)在一歲之內(nèi)適量補充甲狀腺激素,,這對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和腦功能的恢復(fù)還有效,。遲于此時期,以后即使補充大量T3或T4,,也不能恢復(fù)正常功能,,則治療往往無效。
對代謝的影響
1.產(chǎn)熱效應(yīng)甲狀腺激素可提高大多數(shù)組織的耗氧率,,增加產(chǎn)熱效應(yīng),。這種產(chǎn)熱效應(yīng)可能由于甲狀腺激素能增加細胞膜上Na+-K+泵的合成,并能增加其活力,,后者是一個耗能過程,。甲狀腺素使基礎(chǔ)代謝率增高,1mg的甲狀腺素可增加產(chǎn)熱4000KJ。甲狀腺功能亢進患者的基礎(chǔ)代謝率可增高35%左右;而功能低下患者的基礎(chǔ)代謝率可降低15%左右,。
2.對三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的作用它對三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的影響十分復(fù)雜,。總的來說,,在正常情況下甲狀腺激素主要是促進蛋白質(zhì)合成,,特別是使骨、骨骼肌,、肝等蛋白質(zhì)合成明顯增加,,這對幼年時的生長、發(fā)育具有重要意義,。然而甲狀腺激素分泌過多,,反而使蛋白質(zhì),特別是骨骼肌的蛋白質(zhì)大量分解,,因而消瘦無力,。在糖代謝方面,甲狀腺激素有促進小腸粘膜對糖的吸收,,肝糖元分解的作用,。同時它還能促進外周組織對糖的利用,甲狀腺功能亢進時血糖升高,,有時出現(xiàn)尿糖,。總之,,它加速了糖和脂肪代謝,,特別是促進許多組織的糖、脂肪及蛋白質(zhì)的分解氧化過程,,從而增加機體的耗氧量和產(chǎn)熱量,。
二、甲狀腺素形成過程
甲狀腺激素的獨特性在于其生物學(xué)活性需要微量元素碘,。在世界上大部分地區(qū)碘是土壤中的稀有成分,,因此食物中含碘稀少。生物在進化中形成了一種復(fù)雜的機制來獲得和保有這種關(guān)鍵元素,,并將其轉(zhuǎn)化為適宜摻入有機成分的形式。同時,,甲狀腺必須合成甲狀腺素,,這種合成發(fā)生在甲狀腺球蛋白。
甲狀腺素的形成經(jīng)過合成,、貯存,、碘化、重吸收、分解和釋放六個過程:
1.濾泡上皮細胞從血液中攝取氨基酸,,在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成甲狀腺球蛋白的前體,,繼而在高爾基復(fù)合體加糖并濃縮形成分泌顆粒,再以胞吐方式排放到濾泡腔內(nèi)貯存,。
2. 濾泡上皮細胞能從血液中攝取I-,,I-經(jīng)過過氧化物酶的作用而活化。
3. 活化后的I-進入濾泡腔與甲狀腺球蛋白結(jié)合,,形成碘化的甲狀腺球蛋白,。
4. 濾泡上皮細胞在腺垂體分泌的促甲狀腺激素的作用下,胞吞濾泡腔內(nèi)的碘化甲狀腺球蛋白,,成為膠質(zhì)小泡,。
5. 膠質(zhì)小泡與溶酶體融合,碘化甲狀腺球蛋白被水解酶分解形成大量四碘甲狀腺原氨酸(T4)和少量三碘甲狀腺原氨酸(T3),,即甲狀腺素,。
6. T3和T4于細胞基底部釋放入血。
三,、甲狀腺激素的作用
甲狀腺激素包括:甲狀腺素和三碘甲狀腺原氨酸,。
作用:維持生長發(fā)育 甲狀腺激素為人體正常生長發(fā)育所必需,其分泌不足或過量都可引起疾病,。甲狀腺功能不足時,,軀體與智力發(fā)育均受影響,可致呆小病(克汀病),,成人甲狀腺功能不全時,,則可引起粘液性水腫。
促進代謝 甲狀腺激素能促進物質(zhì)氧化,,增加氧耗,,提高基礎(chǔ)代謝率,使產(chǎn)熱增多,,而又不能很好利用,。甲狀腺功能亢進時有怕熱、多汗等癥狀,。
神經(jīng)系統(tǒng)及心血管效應(yīng) 呆小病患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育發(fā)生障礙,。甲狀腺功能亢進時出現(xiàn)神經(jīng)過敏、急躁,、震顫,、心率加快、心輸出量增加等現(xiàn)象,。因甲狀腺激素可增強心臟對兒茶酚胺的敏感性,。
甲狀腺激素除影響長骨的生長發(fā)育外,,還影響腦的發(fā)育,嬰幼兒甲狀腺激素缺乏,,將導(dǎo)致身高和智力發(fā)育障礙的呆小癥
正常情況下,,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控下,下丘腦釋放促甲狀激素釋放激素(TRH)調(diào)節(jié)腺垂體促甲狀腺激素(TSH)的分泌,,TSH則刺激甲狀腺細胞分泌T4和T3;當血液中T4和T3濃度增高后,,通過負反饋作用,抑制腺垂體TSH的合成和釋放,,降低腺垂體對TRH的反應(yīng)性,,使TSH分泌減少,從而使甲狀腺激素分泌不至于過高;而當血中T4和T3濃度降低時,,對腺垂體負反饋作用減弱,。TSH分泌增加,促使T4,、T3分泌增加,。總之,,下丘腦-腺垂體-甲狀腺調(diào)節(jié)環(huán)路可維持甲狀腺激素分泌的相對恒定,。
碘是甲狀腺激素的一種重要成分,缺碘會導(dǎo)致體內(nèi)甲狀腺激素合成不足,,患地方性甲狀腺腫,,俗稱"大脖子病",患者會出現(xiàn)呼吸困難等癥狀,,食用海帶和加碘鹽可以有效預(yù)防地方性甲狀腺腫的發(fā)生,。
四、甲狀腺激素臨床應(yīng)用
生理作用和代謝
1.甲狀腺激素的產(chǎn)生
T4是Tg中含量最高的碘化氨基酸,,比T3多10-20倍,,T4也是血清中最多的碘化氨基酸,占血清蛋白結(jié)合碘的90%以上,,T3的產(chǎn)量和外池的容量明顯小于T4,。
游離T4和T3分別占T4,T3的0.02%和0.2%,,T4的血清濃度比T3高50--80倍,。而游離T3的活性比T4大3-5倍,RT3無活性,。
2.甲狀腺激素的輸送和代謝
T3,,T4被酶分解后進入血液,99.98%的T4和99.8%的T3在血中與結(jié)合蛋白結(jié)合進行運輸,。
T3和T4的代謝由兩種途徑:
(1)是通過與葡萄苷酸和硫酸結(jié)合物的形式由膽汁及尿排泄,占日消耗總量的15%-20%。
(2)是經(jīng)脫碘酶降解為其他碘氨酸,,如T2是T3,,rT3的主要代謝產(chǎn)物。
3.甲狀腺激素的調(diào)控
甲狀腺激素的分泌受下丘腦,,腺垂體和血漿中甲狀腺激素水平的調(diào)節(jié),,以維持血漿激素水平的動態(tài)平衡,這就是下丘腦-垂體-甲狀腺軸系統(tǒng),。
TSH是垂體前葉分泌的一種糖蛋白,,它受下丘腦的促甲狀腺激素釋放激素(TRH)刺激而釋放,血清T4,,T3水平的增高則可抑制TSH的分泌,,稱為負反饋。
甲狀腺尚有一種自主調(diào)節(jié)功能,。碘化物的攝入量對甲狀腺的功能起直接調(diào)節(jié)作用,,故甲狀腺對缺碘狀態(tài)有一定程度的自身調(diào)節(jié)代償作用。