第十一章 内分泌
第三节 甲状腺与甲状旁腺
【学习目标】
1.掌握 甲状腺激素的生理作用及其分泌调节
2.了解 甲状旁腺激素和降钙素的生理作用及其分泌调节。
【教学重点】
甲状腺激素的生理作用及其分泌调节
【教学难点】
甲状腺激素的生理作用及其分泌调节
【教学过程】
最大的内分泌腺,重20-25g
位于喉头的前下方,左右两叶,中间有一峡部相连
甲状腺激素:1)甲状腺素(四碘甲腺原氨酸,T4)3,5,3’5’
2)三碘甲腺原氨酸(T3)3,5,3’
3)少量r-T3,3,5,3’
T3,T4均为酪氨酸碘化物,表明甲状腺与碘代谢密切相关。
一、甲状腺激素合成与代谢:
(一)原料:甲状腺球蛋白、碘
1.甲状腺腺泡聚碘:
部位:腺泡微绒毛与腺泡腔交界处
由肠吸收入血RP-50 mV
I- 入细胞逆浓度差(20~25倍)、电位差
说明摄碘是个主动过程
碘泵:用哇巴因抑制ATP,摄碘下降à依赖Na+-K+ ATP酶
过氧酸中的过氯酸离子与I-离子竞争,摄碘下降à甲状腺功能下降
临床上常用甲状腺摄取放射性碘的能力来反映摄碘131I
2.I-的活化:
进入上皮细胞的I-,在过氧化酶的作用下活化。
3.酪AA碘化与甲状腺激素的合成:
甲状腺上皮细胞核糖体上有甲状腺球蛋白:分子量为67万,含5000个AA,123个酪AA, 4-8个酪AA残基上的H可被碘化。
TG 一个H 1个 I 过氧化酶 MIT(一酪AA残基)+丙AA
二个H 2个 I 过氧化酶 MDT(二酪AA残基)+丙AA
MIT+MDT 过氧化酶 T3 +丙氨酸
2 MDT 过氧化酶 T4+丙氨酸
抑制过氧化酶。如硫氧嘧啶,可减少T3,T4 合成→治疗甲亢
(二)储存、释放、运输与代谢
1.贮存
甲状腺上皮细胞合成,贮存在腺泡腔内的胶质中
特点:1)细胞外储存
2)储量大:可供2-4个月(50-120天)
意义:(a) 适应I2的多变:短时缺I影响小。(b) 抗甲状腺药10-14天才能显效(举例)
2.释放:MIT 、MDT入血被脱碘酶脱碘
T3,T4入血
比较:T3与T4的代谢、运输等的区别
T4 T3
日分泌总量 96ug/day 30ug/day
激素含量% 多(95%) 少(5%)
生物学活性 弱(1) 强(3-5倍)
起效时间 慢而持久 快而短暂
T1/2 6-8天 1-2天
更新率 10% 75%
血中形式 主要为结合型 主要为游离型
甲状腺外分布 多(900ug) 少(40ug%)
r-T3(reverse T3):逆T3,产热作用仅为T3的5%。
饥饿、应激时r-T3升高,保存能量
二、生物学作用
(一)对代谢的作用
1.产热作用:
甲状腺素能升高绝大多数组织的耗氧率,产热增加
为增加产热最主要的激素
1mgT4可升高机体产热28%,产热1000 Kcal
例如:给甲状腺功能减退病人皮下注射1mgT3可使BMR从-20%增加至+10%
机制:T3、T4与能增加产热的组织细胞内的核受体集合
↓启动DNA复制
m RNA 合成
↓
诱导Na+-K+ATP酶产生
↓ ↓
①促进细胞内Na+-K+互换 ②ATP→ADP
↓ ↓
耗氧,产热增加 刺激线粒体有氧氧化
↓
产热增加
③促进脂肪酸氧化
例:哇巴因抑制钠泵,T4产热效应消除,但脑、肺、性腺、脾、淋巴、皮肤产热如不受影响
甲亢:甲状腺激素升高à产热增加:怕热
甲减:甲状腺激素下降à产热下降:畏寒
2.对三大代谢物质的影响:
(1) 糖:
大量T3、T4可升高血糖
1)小肠对糖的吸收增加,糖原分解升高,抑制糖原合成
2)肾上腺素、胰高血糖素、皮质醇、生长激素的升糖作用
故甲亢时血糖常升高,出现糖尿。
如何鉴别?
T3、T4还可加速外周组织对糖的利用
↓
临床上 葡萄糖耐量实验:
糖尿病人:糖耐量下降
甲亢病人:糖耐量基本正常
(2) 脂肪代谢
脂肪的氧化升高
分解大于合成
也有脂肪合成升高,故脂肪减少
(3) 蛋白质
生理浓度:T3、T4作用于线粒体刺激m RNA合成,蛋白合成增加,正氮平衡
甲亢: T3、T4过多,蛋白分解增加 负氮平衡
肌肉中蛋白质分解à肌肉收缩无力
甲减时蛋白质合成减少,但细胞间的粘蛋白合成增加
粘蛋白为多价负例子,可结合大量的Na+(正离子)和水,使性腺、肾周组织及皮下出现水肿à粘液性水肿即凹陷性水肿(myxedema)
(二) 促进生长发育
T3、T4主要影响脑和长骨的生长发育
出生后四个月内影响最大
人一岁以内神经发育最快,
(1) 促进NC树突和轴突形成、髓质和神经胶质细胞的生长
(2) 促进神经机能的发生、发展,增加脑的血供
先天性甲状腺发育不全的胎儿出生时身长与发育可正常
几周或3-4个月后才出现智力低下(反应迟钝)
生长发育停滞
半岁以内,0.6kg/月,2.5cm/月)
―>呆小症(cretinism,克汀病)
(三) 神经系统的影响
成人:提高中枢神经系统的兴奋性
机制可能与T3、T4对下丘脑的TRH起正反馈促进作用
TRH↑→脑内NE更新→CNS↑
甲亢:T3、T4↑→CNS↑(烦躁、注意力不集中,喜怒无常,严重时可惊厥)
CNS↑→躯体运动神经冲动↑→肌纤维震颤
甲低:→CNS↓:反应迟缓、淡漠无情、终日思睡
(四)其他
1、心血管:
↑心率,心收缩力 , 心输出量↑à收缩压↑
同时全身耗氧量增加→小血管扩张→呼吸下降→舒张压下降
脉压升高
2.消化 甲亢 食欲增加,食量增加
消化力增加
3.生殖:影响性腺功能,甲亢 月经正常
三、调节:
(一)下丘脑-腺垂体-甲状腺轴
切除腺垂体,TSH↓,甲状腺功能↓,腺体萎缩,表明TSH对甲状腺经常性起作用。
1.TSH
(1) 促进T3、T4的合成与释放,作用于T3、T4合成的所有环节(聚碘、活化、碘化等)
(2) 甲状腺细胞增生、腺体肥大
机制:刺激腺泡上皮细胞核酸和蛋白质合成升高
甲亢产生的机制之一:
可能于血中产生免疫球蛋白有关,称为人类刺激甲状腺免疫球蛋白(HTSI),结构类似于TSH ,与甲状腺细胞膜上受体结合→T3、T4升高
2.下丘脑对腺垂体的调节
下丘脑分泌的TRH刺激腺垂体分泌TSH,对腺垂体起经常的调节作用;而下丘脑分泌的生长抑素则抑制TSH的合成和释放,避免应激状态下激素的过度分泌。
3. 自身调节
指在TSH缺乏或TSH ↓时,甲状腺能适应碘地变化,调节自身摄碘及T3、T4合成与释放。
血I2↑→T3、T4合成↑
I2↑↑→高水平T3、T4
I2↑↑↑→ T3、T4合成↓(甲状腺聚碘作用完全消失)
过量地I2可产生抗甲状腺效应
称为碘阻断效应(wolff-chaikoff效应)
4.植物性神经系统
交感神经→ T3、T4合成增加
胆碱能神经↑→ T3、T4 ↓
5.其他激素。雌激素升高腺垂体对TRH反应→ T3、T4升高(女性甲亢多)
(二) 甲状腺
1.甲状腺激素 (后述)
2.降钙素(calcitonin ,CT):甲状腺C细胞(clear cell,C细胞,或滤泡旁细胞)
作用:↓血〔Ca2+〕(1) ↑骨中Ca2+的沉积 ↓破骨细胞的活动 ↓骨Ca2+的释放
(2) 抑制肾小管对Ca2+ 、P的重吸收
(三)甲状旁腺
甲状旁腺合成与分泌甲状旁腺激素(parathyroid hormone ,PTH)
作用:↑血钙、↓血磷
(1)通过 快速效应、延缓效应 ↑骨中Ca2+释放
(2)↑肾远球小管对Ca2+ 的重吸收,↑血Ca2+,抑制肾近球小管对P 的重吸收,血P ↓
(3)肠道吸收Ca2+ ,
皮肤7-脱氢胆固醇 紫外线 VitD3 1-羟化酶 25(OH)VitD3
PTH激活1-羟化酶
1,25(OH)2VitD3,
(促进肠道吸收Ca2+)
PTH下降:甲状旁腺功能减退
甲状腺手术切除时误切甲状旁腺
血〔Ca2+〕↓
N-M兴奋性↑,可能是〔Ca2+〕与Na+内流的拮抗作用,低〔Ca2+〕时,
内流Na+↑→兴奋性↑,出现:抽搐,呼吸痉挛
举例
PHT过高(甲状旁腺功能亢进)
血钙上升,血磷下降→肾结石
长期血钙增加:可刺激胃壁细胞分泌HCl增加→胃溃疡
PTH可调节血钙浓度,PTH分泌表现出明显的昼夜规律,6AM最高,4pm最低
而PTH主要受血钙浓度的调节,血钙浓度降低是引起PTH分泌的唯一刺激,血钙浓度升高负反馈抑制PTH。
骨钙素 (osteocalcin,49 AA)
( r -羧基谷氨酸蛋白或谷依赖VitK蛋白))
由成骨细胞合成并分泌到骨基质中,是骨基质中含量最丰富的非胶原蛋白,能与钙结合
作用:调节和维持骨钙
总结:调节血钙:骨 CT, 骨钙素
肾 PTH 〔Ca2+〕↑
肠道 1,25(OH)2VitD3
【课后小结】
甲状腺激素包括三碘甲状腺原氨酸(T3)和四碘甲状腺原氨酸(T4); 主要对对代谢,,生长发育,神经系统以及心血管系统和消化系统发挥作用。
【课后练习】
1.甲亢和地方性甲状腺肿大发生的原因是否一样?
2.甲状腺激素的生物学作用和分泌调节如何?
3.多晒太阳为什么有利于钙的吸收?
4.碘是合成甲状腺激素的原料,但碘又可以用于治疗甲亢危象及甲亢手术前准备,两者是否矛盾,为什么?