甲状腺激素是由甲状腺分泌的一类要紧激素，对人体的成长发育、代谢等多个方面都有着广泛而关键的生理用途。
在成长发育方面，甲状腺激素是保持机体正常成长发育不可或缺的激素，特别是对骨骼和神经系统的发育影响巨大。在胚胎期和幼儿期，假如甲状腺激素分泌不足，会致使呆小症，患儿表现为身材矮小、智商低下、反应迟钝等。这是由于甲状腺激素可以刺激骨化中心发育、软骨骨化，促进长骨和牙齿的成长。同时，它对神经系统的发育和成熟也起着重点用途，能促进神经元的增殖、分化和迁移，与突触的形成和髓鞘的生成。
在代谢方面，甲状腺激素对能量代谢和物质代谢都有显著影响。它可以提升大部分组织的耗氧量，增加产热，使基础代谢率升高。当甲状腺激素分泌过多时，产热增加，病人会出现怕热、多汗等症状；而分泌不足时，产热降低，病人会有怕冷、少汗等表现。在物质代谢上，甲状腺激素对糖、脂肪、蛋白质的代谢都有调节用途。它能促进小肠黏膜对糖的吸收，增强糖原分解，使血糖升高；同时也能加速外周组织对糖的借助，减少血糖。对于脂肪代谢，甲状腺激素既能促进脂肪的合成，又能加速脂肪的分解，但大体上分解用途更强，可减少血中胆固醇的水平。在蛋白质代谢方面，适当的甲状腺激素可以促进蛋白质合成，有益于机体的成长发育；但甲状腺激素分泌过多时，则会加速蛋白质分解，致使负氮平衡。
除此之外，甲状腺激素还对心血管系统有影响。它可使心率加快、心肌缩短力增强、心输出量增加。甲状腺功能亢进时，病人常出现心悸、心律失常等症状；而甲状腺功能衰退时，心率减慢、心输出量降低。在消化系统方面，甲状腺激素能促进胃肠蠕动，增加食欲。甲状腺功能亢进病人常有食欲亢进、排便次数增多的表现；甲状腺功能衰退病人则可能出现食欲不振、便秘等症状。在神经系统方面，甲状腺激素能提升中枢神经系统的开心性。甲亢病人会表现出烦躁不安、易激动、失眠等症状；甲减病人则会出现记忆力衰退、嗜睡等表现。
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