体内環境の維持と免疫（知識）の問題
ある成人のヒトで、甲状腺の細胞が傷害され、甲状腺がチロキシンをほとんど分泌できなくなった。このヒトの間脳の視床下部、脳下垂体、その他の内分泌腺は正常にはたらくものとする。このヒトの体内で起こると考えられることとして適当なものを、次のア〜カからすべて選べ。
- ア 脳下垂体前葉からの甲状腺刺激ホルモンの分泌量が増加する。
- イ 間脳の視床下部からの甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンの分泌量が減少する。
- ウ からだの細胞での代謝（物質の分解とそれにともなう熱の発生）が低下し、寒冷な環境で体温を維持しにくくなる。
- エ 甲状腺刺激ホルモンを注射すると、血液中のチロキシン濃度は正常な値まで回復する。
- オ チロキシンを適量投与し続けると、血液中の甲状腺刺激ホルモンの濃度は正常な値に近づく。
- カ チロキシンの不足を補うため、脳下垂体後葉からの甲状腺刺激ホルモンの分泌量が増加する。
この問題で使うもの
- 内分泌系とフィードバック（説明と入口の問題）
- 体温と水分量の調節（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（14 技能）
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
チロキシンの分泌にかかわる「視床下部 → 脳下垂体前葉 → 甲状腺」の流れと、チロキシンによる負のフィードバックを思い出そう。
ヒント 2
チロキシンは視床下部と脳下垂体前葉の両方にはたらいて、上位のホルモンの分泌を抑制している。このヒトでは傷害されているのが甲状腺そのものであることに注意しよう。
ヒント 3
フィードバックによる抑制が弱まると上位のホルモンはどうなるかを考えると、イは除ける。標的器官が傷害されている点からエ、ホルモンを分泌する部位の誤りからカも除ける。残りの選択肢がそれぞれ正しいかを確かめよう。
答えと解説
答えを見る
ア, ウ, オ
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解説を読む
チロキシンの分泌は、次のしくみで調節されている。間脳の視床下部が甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンを分泌し、これが脳下垂体前葉にはたらいて甲状腺刺激ホルモンの分泌を促す。甲状腺刺激ホルモンは甲状腺にはたらいてチロキシンの分泌を促す。血液中のチロキシン濃度が高くなると、チロキシンは視床下部と脳下垂体前葉にはたらいて、それぞれのホルモンの分泌を抑制する（負のフィードバック）。また、チロキシンは多くの細胞で代謝を促進し、熱の発生を高めて体温の維持にかかわる。
このヒトでは甲状腺そのものが傷害されているので、血液中のチロキシン濃度が低いままになり、負のフィードバックによる抑制が弱まる。
- ア 正しい。チロキシンによる抑制が弱まるので、脳下垂体前葉からの甲状腺刺激ホルモンの分泌量は増加する。
- イ 誤り。チロキシンによる視床下部への抑制も弱まるので、甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンの分泌量は「減少」ではなく増加する。
- ウ 正しい。チロキシンは代謝を促進して熱の発生を高めるホルモンなので、これが不足すると代謝が低下し、寒冷時に体温を維持しにくくなる。
- エ 誤り。甲状腺刺激ホルモンの標的器官である甲状腺の細胞が傷害されているので、甲状腺刺激ホルモンを注射してもチロキシンは十分に分泌されず、チロキシン濃度は回復しない（そもそもこのヒトでは甲状腺刺激ホルモンはすでに多く分泌されている）。
- オ 正しい。外からチロキシンを補うと、血液中のチロキシン濃度が正常に近づき、視床下部と脳下垂体前葉に対する負のフィードバックがはたらくようになるので、甲状腺刺激ホルモンの濃度は正常な値に近づく。
- カ 誤り。甲状腺刺激ホルモンを分泌するのは脳下垂体「後葉」ではなく脳下垂体前葉である。脳下垂体後葉から分泌されるのはバソプレシンなどである。
よって、適当なものはア、ウ、オである。
別解
チロキシンの分泌は、視床下部（甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン）→脳下垂体前葉（甲状腺刺激ホルモン）→甲状腺（チロキシン）という経路で促進され、チロキシンが視床下部と脳下垂体前葉に作用する負のフィードバックで調節される。
ア：正しい。チロキシンが減ると負のフィードバックが弱まり、脳下垂体前葉からの甲状腺刺激ホルモンが増加する。
イ：誤り。同じ理由で、視床下部からの甲状腺刺激ホルモン放出ホルモンも増加する。
ウ：正しい。チロキシンは代謝を促進するので、不足すると代謝が低下し、熱の発生が減って寒冷環境で体温を維持しにくくなる。
エ：誤り。甲状腺が傷害されているので、甲状腺刺激ホルモンを注射してもチロキシンは分泌されず、回復しない。
オ：正しい。チロキシンを適量投与すると、負のフィードバックがはたらいて甲状腺刺激ホルモンの分泌が抑えられ、濃度は正常値に近づく。
カ：誤り。甲状腺刺激ホルモンを分泌するのは脳下垂体前葉であり、後葉ではない。
よって正解はア、ウ、オ。