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甲状腺的主要功能是合成、贮存和分泌甲状腺素。甲状腺素是一类叫含碘酪氨酸的有机结合碘，主要有四碘甲状腺原氨酸（T4）和三碘甲状腺原氨酸（T3）两种，其中90%为T4，10%为T3.甲状腺素的主要作用包括：①增加全身组织细胞的氧消耗及热量产生；②促进蛋白质、碳水化合物和脂肪的分解；③促进人体的生长发育及组织分化，此作用与机体的年龄有关，年龄越小医学|教育网，甲状腺素缺乏的影响越大，胚胎期缺乏常影响脑及智力发育，可致痴呆，同样也对出生后脑和长骨的生长、发育影响较大。另甲状腺滤泡旁细胞（c细胞）分泌降钙素，参与血钙浓度的调节。
甲状腺功能主要调节机制包括下丘脑-垂体-甲状腺轴控制系统和甲状腺腺体内的自身调节系统。
甲状腺素的产生和分泌需要腺垂体分泌的促甲状腺素（TSH）支持。血中FT3、FT4浓度下降后，反馈性引起下丘脑TRH（促甲状腺素释放激素）和垂体TSH升高，TSH促使甲状腺合成和分泌FT3、FT4增加，当FT3、FT4达到一定水平后反过来又抑制TRH和TSH的分泌，通过这种负反馈调节机制，使正常人的甲状腺功能始终保持在合适的范围内。
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