生理學(xué)甲狀腺及甲狀腺激素

    （二）對生成與發(fā)育的影響

    甲狀腺激素具有促進(jìn)組織分化、生長與發(fā)育成熟的作用。切除甲狀腺的蝌蚪，生長與發(fā)育停滯，不能變態(tài)成蛙，若及時(shí)給予甲狀腺激素，又可恢復(fù)生長發(fā)育，包括長出肢體、尾巴消失，軀體長大，發(fā)育成蛙。在人類和哺乳動(dòng)物，甲狀腺激素是維持正常生長也發(fā)育不可缺少的激素，特別是對骨和腦的發(fā)育尢為重要。甲狀腺功能低下的兒童，表現(xiàn)為以智力遲鈍生身體矮小為特征的呆小癥（又稱克汀病）。在胚胎期缺碘造成甲狀腺激素合成不足，或出生后甲狀腺功能低下，腦的發(fā)育明顯障礙，腦各部位的神經(jīng)細(xì)胞變小，軸突、樹突與髓鞘均減少，膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量也減少。神經(jīng)組織內(nèi)的蛋白質(zhì)、磷脂以及各種重要的酶與遞質(zhì)的含量都減低。甲狀腺激素刺激骨化中心發(fā)育，軟骨骨化，促進(jìn)長骨和牙齒的生長。值得提出的是，在胚胎期胎兒骨的生長并不必需甲狀腺激素，所以患先天性甲狀腺發(fā)育不全的胎兒，出生后身長可以基本正常，但腦的發(fā)育已經(jīng)受到程度不同的影響。在出生后數(shù)周至3-4個(gè)月后，就會表現(xiàn)出明顯的智力遲鈍和長骨生長停滯。所以，在缺碘地區(qū)預(yù)防呆小癥的發(fā)生，應(yīng)在妊娠期注意補(bǔ)充碘，治療呆小癥必須抓時(shí)機(jī)，應(yīng)在生后三個(gè)月以前補(bǔ)給甲狀腺激素，過遲難以奏效。

    （三）對神經(jīng)系統(tǒng)的影響

    甲狀腺激素不但影響中樞系統(tǒng)的發(fā)育，對已分化成熟的神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)也有作用。甲狀腺功能亢進(jìn)時(shí)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性增高主要表現(xiàn)為注意力不易集中、過敏疑慮多愁善感、喜怒失常、煩躁不安、睡眠不好而且多夢幻，以及肌肉纖顫等。相反，甲狀腺功能低下時(shí)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性降低，出現(xiàn)記憶力減退，說話和行動(dòng)遲緩，淡漠無懷與終日思睡狀態(tài)。

    甲狀腺激素除了影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)外，也能興奮交感神經(jīng)系統(tǒng)，其作用機(jī)制還不十分清楚。

    另外，甲狀腺激素對心臟的活動(dòng)有明顯影響。T4與T3可使心率增快，心縮力增強(qiáng)，心輸出量與心作功增加。甲狀腺功能亢進(jìn)患者心動(dòng)過速，心肌可因過度耗竭而致心力衰竭。離體培養(yǎng)的心細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，甲狀腺激素可直接作用于心肌，T3能增加心肌細(xì)胞膜上β受體的數(shù)量，促進(jìn)腎上腺素刺激心肌細(xì)胞內(nèi)cAMP的生成。甲狀腺激素促進(jìn)心肌細(xì)胞肌質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+，從而激活與心肌收縮有關(guān)的蛋白質(zhì)，增強(qiáng)收縮力。

    三、甲狀腺功能的調(diào)節(jié)

    甲狀腺功能活動(dòng)主要受下丘腦與垂體的調(diào)節(jié)。下丘腦、垂體和甲狀腺三個(gè)水平緊密聯(lián)系，組成下丘腦-垂體-甲狀腺軸。此外，甲狀腺還可進(jìn)行一定程度的自身調(diào)節(jié)。

    （一）下丘腦-腺垂體對甲狀腺的調(diào)節(jié)

    腺垂體分泌的促甲狀腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）是調(diào)節(jié)甲狀腺功能的主要激素。TSH是一種糖原白激素，分子量為28000，由α和β兩個(gè)亞單位組成，α亞單位有96個(gè)氨基酸殘基，其氨基酸順序與LH、FSH和hCG的α亞單位相似；β亞單位有110個(gè)氨基酸殘基，其順序與以上三種激素有β亞單位完全不同。TSH的生物活性主要決定于β亞單位，但水解下來的單獨(dú)β來只有微弱的活性，只有α亞單位與β亞單位結(jié)合在一起共同作用，才能顯出全部活性。

    血清中TSH濃度為2-11mU/L，半衰期約60min.腺垂體TSHA呈脈沖式釋放，每2-4h出現(xiàn)一次波動(dòng)，在脈沖式釋放的基礎(chǔ)上，還有日周期變化，血中TSH濃度清晨高而午后低。

    TSH的作用是促進(jìn)甲狀腺激素有合成與釋放。給予TSH最早出現(xiàn)的效果是甲狀腺球蛋白水與T4、T3的釋放。給TSH數(shù)分鐘內(nèi)，甲狀腺腺泡上皮細(xì)胞靠吞飲把膠質(zhì)小滴吞入細(xì)胞內(nèi)，加速T4與T3的釋放，隨后增強(qiáng)碘的攝取和甲狀腺激素的合成。TSH還能促進(jìn)腺泡上皮細(xì)胞的葡萄糖氧化，尤其經(jīng)已糖化旁路，可提供過氧化酶作用所需要的還能型輔酶Ⅱ（NADPH）。TSH的長期效應(yīng)是刺激甲狀腺細(xì)胞增生，腺體增大，這是由于TSH刺激腺泡上皮細(xì)胞核酸與蛋白質(zhì)合成增強(qiáng)的結(jié)果。切除垂體之后，血中TSH迅速消失，甲狀腺發(fā)生萎縮，甲狀腺激素分泌明顯減少。

    在甲狀腺腺泡上皮細(xì)胞存在TSH受體，它是含有750個(gè)氨基酸殘基的膜蛋白，分子量為85000.TSH與其受體結(jié)合后，通過G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶，使cAMP生成增多，進(jìn)而促進(jìn)甲狀腺激素的釋放與合成。TSH還可通過磷脂酰肌醇系統(tǒng)刺激甲狀腺激素的釋放與合成。

    有些甲狀腺功能亢進(jìn)患者，血中可出現(xiàn)一些免疫球蛋白物質(zhì)，其中之一是人類刺激甲狀腺免疫球蛋白（human thyroid-stmulating immunoglobulin，HTSI），其化學(xué)結(jié)構(gòu)與TSH相似，它可與TSH競爭甲狀腺細(xì)胞腺上的受體刺激甲狀腺，這可能是引起甲狀腺功能亢進(jìn)的原因之一。

    腺垂體TSH分泌受下丘腦TRH的控制。下丘腦TRH神經(jīng)元接受神經(jīng)系統(tǒng)其他部位傳來的信息影響，把環(huán)境因素與TRH神經(jīng)元活動(dòng)聯(lián)系起來，然后TRH神經(jīng)元釋放TRH，作用于腺垂體。例如，寒冷刺激的信息到達(dá)中樞神經(jīng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，一方面?zhèn)魅胂虑鹉X體溫調(diào)節(jié)中樞，同時(shí)還與該中樞接近的TRH神經(jīng)元發(fā)生聯(lián)系，促進(jìn)TRH釋放增多，進(jìn)而使腺垂體TRH分泌增加。在這一過程中，去甲上腺素趣了重要的遞質(zhì)作用，它能增強(qiáng)TRH神經(jīng)元釋放TRH，如阻斷去甲腎上腺素的合成，則機(jī)體對寒冷刺激引起的這一適應(yīng)性反應(yīng)大大減弱。另外，下丘腦還可通過生長抑素減少或停止TRH的合成與釋放。例如，應(yīng)激刺激也可通過單胺能神經(jīng)元影響生長抑素的釋放，如外科手術(shù)與嚴(yán)重創(chuàng)傷將引起生長抑素的釋放，從而使腺垂體分泌的TRH減少，T4與T3的分泌水平降低，減少機(jī)體的代謝消耗，有利于創(chuàng)傷修復(fù)過程。醫(yī)學(xué)全在線網(wǎng)站www.med126.com

    （二）甲狀腺激素的反饋調(diào)節(jié)

    血中游離的T4與T3濃度的升降，對腺垂體TSH的分泌起著經(jīng)常性反饋調(diào)節(jié)作用。當(dāng)血中游離的T4與T3濃度增高時(shí)，抑制TSH分泌。實(shí)驗(yàn)表明，甲狀腺激素抑制TSH分泌的作用，是由于甲狀腺激素刺激腺垂體促甲狀腺激素細(xì)胞產(chǎn)生一種抑制性蛋白，它使TSH的合成與釋放減少，并降低腺垂體對TRH的反應(yīng)性。由于這種抑制作用需要通過新的蛋白質(zhì)合成，所以需要幾小時(shí)后方能出現(xiàn)效果，而且可被放線菌D與放線菌酮所阻斷。T4與T3比較，T3對腺垂體TSH分泌的抑制作用較強(qiáng)，血中T4與T3對腺垂體這種反饋?zhàn)饔门cTRH的刺激作用，相互拮抗，相互影響，對腺垂體TSH的分泌起著決定性作用。

    關(guān)于甲狀腺激素對下丘腦是否有反饋調(diào)節(jié)作用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果很不一致，尚難有定論。

    另外，有引起激素也可影響腺垂體分泌TSH，如雌激素可增強(qiáng)腺垂體對TRH的反應(yīng)，從而使TSH分泌增加，而生長素與糖皮質(zhì)激素則對TSH的分泌有抑制作用。

    圖11-10 甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)示意圖

    ⊕表示促進(jìn)或刺激 （一）表示抑制

    （三）甲狀腺的自身調(diào)節(jié)

    除了下丘腦-垂體對甲狀腺進(jìn)行調(diào)節(jié)以及甲狀腺激素的反饋調(diào)節(jié)外，甲狀腺本身還具有適應(yīng)碘的供應(yīng)變化，調(diào)節(jié)自身對碘的攝取以及合成與釋放甲狀腺激素的能力；在缺乏TSh 或TSH濃度不變的情況下，這種調(diào)節(jié)仍能發(fā)生，稱為自身調(diào)節(jié)。它是一個(gè)有限度的緩慢的調(diào)節(jié)　系統(tǒng)。血碘濃度增加時(shí)，最初T4與T3的合成有所增加，但碘量超過一定限度后，T4與T3的合成在維持一高水平之后，旋即明顯下降，當(dāng)血碘濃度超過1mmol/L時(shí)，甲狀腺攝碘能力開始下降，若血碘濃度達(dá)到10mmol/L時(shí)，甲狀腺聚碘作用完全消失，即過量的碘可產(chǎn)生抗甲狀腺效應(yīng)，稱為Wolff-Chaikoff效應(yīng)。過量的碘抑制碘轉(zhuǎn)運(yùn)的機(jī)制，尚不十分清楚。如果在持續(xù)加大碘量的情況下，則抑制T4與T3合成的現(xiàn)象就會消失，激素的合成再次增加，出現(xiàn)對高碘含量的適應(yīng)。相反，當(dāng)血碘含量不足時(shí)，甲狀腺將出現(xiàn)碘轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制增強(qiáng)，并加強(qiáng)甲狀腺激素的合成。

    （四）自主神經(jīng)對甲狀腺活動(dòng)的影響

    熒光與電鏡檢查證明，交感神經(jīng)直接支配甲狀腺腺泡，電刺激一側(cè)的交感神經(jīng)，可使該側(cè)甲狀腺激素合成增加；相反，支配甲狀腺的膽堿能纖維對甲狀腺激素的分泌則是抑制性的。

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