甲状腺素促进细胞的氧化作用，使糖、脂肪的氧化加强，从而加速氧化磷酸化的过程而使ATP生成量增加。由于ATP增加，故促进各种代谢过程，并为体内合成蛋白质等物质提供足够的能量。但是，当甲状腺激素在体内的量过多时，如甲状腺机能亢进的病人，不仅不能促进蛋白质的合成，反而促进蛋白质的分解，人变得消瘦，这是因为在甲状腺素过多的情况下，大量甲状腺素具有解偶联作用。使物质氧化过程中产生的能量不能合成ATP，却变成热能而散失。由于体内缺乏可利用的能量，蛋白质、糖元的合成受影响，但氧化旺盛，耗氧增加，故甲状腺机能亢进的病人，其基础代谢率常高于正常以上。进而导致易出汗、怕热。
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