(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)在妊娠期注意補充碘,治療呆小癥必須抓時機,應(yīng)在生后三個月以前補給甲狀腺激素,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)活動也有作用。甲狀腺功能亢進(jìn)時,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,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)活動外,也能興奮交感神經(jīng)系統(tǒng),其作用機制還不十分清楚。
另外,甲狀腺激素對心臟的活動有明顯影響。T4與T3可使心率增快,心縮力增強,心輸出量與心作功增加。甲狀腺功能亢進(jìn)患者心動過速,心肌可因過度耗竭而致心力衰竭。離體培養(yǎng)的心細(xì)胞實驗表明,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),增強收縮力。
三、甲狀腺功能的調(diào)節(jié)
甲狀腺功能活動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兩個亞單位組成,α亞單位有96個氨基酸殘基,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,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TRH神經(jīng)元釋放TRH,如阻斷去甲腎上腺素的合成,則機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,抑制TSH分泌。實驗表明,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,血中T4與T3對腺垂體這種反饋作用與TRH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,實驗結(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)。它是一個有限度的緩慢的調(diào)節(jié) 系統(tǒng)。血碘濃度增加時,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,甲狀腺攝碘能力開始下降,若血碘濃度達(dá)到10mmol/L時,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)運的機制,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,甲狀腺將出現(xiàn)碘轉(zhuǎn)運機制增強,并加強甲狀腺激素的合成。
(四)自主神經(jīng)對甲狀腺活動的影響
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。