甲状腺ホルモンの作用と生合成はまとめて覚えよう
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勉強のポイント
甲状腺の範囲は国試でも必須です。一見、病態やホルモンの作用が複雑そうに見えますが、甲状腺ホルモンといえば代謝亢進と知っておけば作用については問題ないです。
また、カルシトニンと副甲状腺ホルモンはCa調節で対局の作用を示すので問われやすいところです。
甲状腺ホルモンの生合成は生物の範囲でせることもありますのでセットで覚えましょう。
甲状腺の構造
甲状腺は気管の前面に位置しており、左右に広がった形で存在する器官です。上皮細胞で囲まれた濾胞が多数存在します。この中にはチログロブリンを含むコロイドが充満しています。
チログリブリンは甲状腺ホルモン合成の場で、濾胞細胞では甲状腺ホルモンが生成されています。
濾胞細胞の間には傍濾胞細胞が存在します。傍濾胞細胞ではカルシトニンが分泌されます。
甲状腺ホルモンの生合成と分泌の流れを確認しましょう。
甲状腺ホルモンの分泌と生合成
視床下部からTRH(プロチレリン)が分泌され、下垂体前葉が刺激されます。
刺激された下垂体からTSH(チロトロピン)が分泌されて甲状腺が刺激され甲状腺ホルモンが分泌されます。
まず血液中のヨウ素イオンが濾胞細胞に取り込まれます。とりこまれたヨウ素イオンはペルオキシダーゼによって酸化され活性型ヨウ素になります。
濾胞腔内には甲状腺ホルモンの合成の場であるチログロブリンがあります。活性型ヨウ素はチログロブリンに結合しているチロシン分子と結合します。
チロシン分子に結合するヨウ素原子の数により
- 1つ→モノヨードチロシン/MIT (M＝モノ)
- 2つ→ジヨードチロシン/DIT (D＝ジ)
となります。
MITとDITはさらに縮合することで
- MIT(1)+DIT(2)＝T₃
- DIT(2)＋DIT(2)＝T₄
となり、チログロブリンに結合した状態で蓄えられます。
チログロブリンと結合しているT₃、T₄は濾胞細胞に取りこまれます。TSHの刺激により血液内に戻るのに大きすぎるので分解されT₃、T₄は遊離型となり放出されます。
血中にいる遊離型は約1％以下であることも知っておきましょう。
甲状腺ホルモンの作用
まずは甲状腺ホルモンにはT₃(トリヨードチロニン)、T₄(チロキシン)の2種類があります。
違いはIの数と作用の強さです。
構造は両者ともアミノ酸であるチロシンがあるのでアミノ酸由来のホルモンということになります。生物の範囲や応用問題で聞かれるかもしれません。
強さはT₃＞T₄です。
T₃は作用が強い分、副作用が多いので甲状腺機能低下症などの治療ではT₄製剤が使用されます。
T4は肝臓や腎臓などの抹消組織で脱ヨウ素化されてT₃に変換されます。
具体的な作用ですが
- 基礎代謝亢進
- β受容体の増加
- TSH分泌抑制
に分けられます。
基礎代謝亢進
- 基礎代謝亢進→体温上昇
- 糖代謝亢進→血糖上昇(グリコーゲン分解と糖新生の促進)
- 脂質代謝亢進→血中総コレステロールの低下(コレステロ－ルの胆汁酸への異化)
- タンパク質代謝亢進→体重減少
β受容体の増加
β受容体が増加すると心拍数(頻脈)と心収縮力の増強、手指振戦がおきます。β受容体が心臓にあるのを思い出しましょう。
TSH分泌抑制
甲状腺ホルモンが増加すると負のフィードバックがかかるのでTSHの分泌は抑えられます。
Caの代謝と調節 カルシトニンと副甲状腺ホルモンの違いは？？
勉強のポイントでも書きましたが、カルシトニンと副甲状腺ホルモンはCaに関連するホルモンなのでセットで抑えましょう。
体内のCaの殆どは骨に存在します。体内のCaのバランスは腸管からの吸収と尿などへの排泄により取られています。
それぞれの作用と作用点の違いを理解しましょう。
カルシトニンの作用
前述しましたがカルシトニンは傍濾胞細胞から分泌されます。
作用は
- 骨吸収抑制作用
- 尿細管でのCa₂＋の再吸収抑制
による血中Caの減少です。
副甲状腺
副甲状腺は甲状腺の裏側に存在します。
副甲状腺という名前ではありますが全く別の臓器です。
米粒半分くらいの大きさで左右に2個ずつ(計4個)存在します。
作用は
- 骨吸収促進
- 尿細管でのCa₂⁺再吸収促進
- 活性型Vd₃生成促進
による血中Ca濃度の上昇です。
