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甲状腺素是人体最重要的内分泌激素之一，由位于颈部前方的甲状腺分泌。它主要包括T4甲状腺素和T3三碘甲状腺原氨酸两种形式。甲状腺素在调节人体新陈代谢、维持正常体温、促进生长发育以及影响心血管和神经系统功能方面发挥着关键作用。
甲状腺素的化学结构基于酪氨酸分子。T4甲状腺素含有4个碘原子，而T3三碘甲状腺原氨酸含有3个碘原子。合成过程包括碘离子的摄取、酪氨酸的碘化、偶联反应形成完整分子，最后通过蛋白水解释放到血液中。虽然T4的分泌量更多，但T3的生物活性更强，是甲状腺激素发挥作用的主要形式。
甲状腺素具有广泛的生理功能。它能够调节基础代谢率，维持体温恒定，促进蛋白质合成，影响心血管系统功能，促进神经系统发育，并调节脂肪和糖类代谢。甲状腺素的作用机制是通过进入细胞核，与核受体结合，调节特定基因的转录，从而影响蛋白质的合成，最终发挥各种生理效应。
甲状腺素的分泌受到下丘脑-垂体-甲状腺轴的精密调节。下丘脑分泌TRH促甲状腺激素释放激素，刺激垂体前叶分泌TSH促甲状腺激素，进而促进甲状腺分泌T3和T4。当血液中甲状腺素浓度升高时，会通过负反馈机制抑制TRH和TSH的分泌，从而维持激素水平的稳定平衡。这种调节机制确保了机体代谢的正常进行。
甲状腺功能异常在临床上表现为功能亢进和功能减退两种情况。甲状腺功能亢进时，患者出现心率加快、体重下降、怕热多汗等症状，检验显示TSH降低而T3、T4升高。甲状腺功能减退时，患者表现为心率减慢、体重增加、怕冷疲乏等症状，检验显示TSH升高而T3、T4降低。通过检测这些指标的变化，可以准确诊断甲状腺疾病并指导治疗。