Hipotalamus - što je to? Struktura i funkcija hipotalamusa

hipotalamus mozak, ili subtalamično područje, je malo područje koje se nalazi ispod talamičke regije u diencefalonu. Unatoč maloj veličini, hipotalamusni neuroni tvore od 30 do 50 skupina jezgara odgovornih za različite homeostatske pokazatelje tijela, kao i reguliranje većine neuroendokrinih funkcija mozga i tijela u cjelini. Hipotalamički neuroni imaju velike veze s gotovo svim središtima i dijelovima središnjeg živčanog sustava, a neuroendokrini spojevi hipotalamusa i hipofize zaslužuju posebnu pozornost. Oni uzrokuju formiranje takozvanog funkcionalno ujedinjenog hipotalamično-hipofiznog sustava, odgovornog za proizvodnju hormona hipofize i hipotalamusa, koji je središnja veza između živčanog i endokrini sustavi. Pogledajmo bliže kako funkcionira hipotalamus, što je to i koje specifične tjelesne funkcije pruža ovaj mali dio mozga.

Anatomske značajke

Iako se funkcionalna aktivnost hipotalamusa dobro proučava, danas nema dovoljno jasnih anatomskih granica koje definiraju hipotalamus. Struktura u smislu anatomije i histologije povezana je s formiranjem opsežnih neuronskih veza hipotalamičkog područja s drugim dijelova mozga. Dakle, hipotalamus se nalazi u subtalamičnoj regiji (ispod talamusa, zbog čega dolazi i njegovo ime) i sudjeluje u formiranju zidova i dna treće komore mozga. Terminalna ploča anatomski oblikuje prednju granicu hipotalamusa, a njezina stražnja granica formirana je hipotetskom linijom koja se proteže od stražnje komisure mozga do kaudalnog područja mastoidnog tijela.

Unatoč maloj veličini, strukturna hipotalamička regija podijeljena je na nekoliko manjih anatomskih i funkcionalnih regija. U donjem dijelu hipotalamusa razlikuju se strukture kao što su siva tuberkuloza, lijevak i srednja nadmorska visina, a donja često anatomski prolazi u pedikulu hipofize.

Jezgre hipotalamusa

Pogledajmo koje su jezgre uključene u hipotalamus, što je to i u koje su skupine podijeljene. Dakle, jezgre u središnjem živčanom sustavu podrazumijevaju nakupljanje sive tvari (tijela neurona) u debljini bijele tvari (aksoni i dendritički terminali - putevi). Funkcionalno, jezgre osiguravaju prebacivanje živčanih vlakana iz jednog živčane stanice na druge, kao i analizu, obradu i sintezu informacija.

Anatomski se razlikuju tri skupine nakupina tijela neurona koji tvore jezgru hipotalamusa: prednje, srednje i stražnje skupine. Do danas je vrlo teško utvrditi točan broj jezgara hipotalamusa jer su različiti podaci o njihovom broju dani u raznim domaćim i stranim izvorima literature. Prednja skupina jezgara nalazi se u području optičkog chiasma, srednja skupina leži u području sive tuberkule, a stražnja skupina nalazi se u području mastoida, formirajući iste dijelove hipotalamusa.

Prednja skupina jezgre hipotalamusa uključuje supraoptičku i paraventrikularnu jezgru, srednja skupina jezgre koja odgovara lijevku i područje sive brežuljke uključuje lateralne jezgre, kao i dorso-medijalne, tubularne i ventromedijalne jezgre, a stražnja skupina obuhvaća mastoidnu i stražnju jezgru. S druge strane, autonomna funkcija hipotalamusa osigurana je funkcijom nuklearnih struktura, anatomskim i funkcionalnim odnosima s ostatkom mozga, kontrolom osnovnih reakcija u ponašanju i oslobađanjem hormona.

Hipotalamusni hormoni

Područje hipotalamusa izlučuje visoko specifične i biološki aktivne tvari koje se nazivaju "hipotalamički hormoni". Riječ "hormon" dolazi od grčkog "uzbuđenja", tj. Hormoni su visoko aktivni biološki spojevi koji u nanomolarnim koncentracijama mogu dovesti do značajnih fizioloških promjena u tijelu. Uzmimo u obzir koje hormone izlučuje hipotalamus, što je to i koja je njihova regulatorna uloga u funkcionalnoj aktivnosti cijelog organizma.

Hipotalamički hormoni se po funkcionalnoj aktivnosti i točki primjene dijele u sljedeće skupine:

• oslobađanje hormona ili liberina;
• statini;
• hormoni stražnjeg režnja hipofize (vazopresin ili antidiuretski hormon i oksitocin).

Funkcionalno, otpuštanje hormona utječe na aktivnost i oslobađanje hormona od strane stanice prednje hipofize, povećavajući njihovu proizvodnju. Statinski hormoni djeluju upravo suprotno, zaustavljajući proizvodnju biološki aktivnih tvari. Hormoni stražnjeg režnja hipofize zapravo nastaju u supraoptičkim i paraventricularnim jezgrama hipotalamusa, a zatim se prenose preko aksonskih terminala u stražnje područje hipofize. Dakle, hormoni hipotalamusa su vrsta kontrolnih elemenata koji reguliraju proizvodnju drugih hormona. Liberini i statini reguliraju proizvodnju tropskih hormona hipofize, što, zauzvrat, utječe na ciljne organe. Razmotrimo glavne funkcionalne točke hipotalamičkog područja ili za što je odgovoran hipotalamus u tijelu.

Hipotalamus u reguliranju funkcije kardiovaskularnog sustava

Do danas je eksperimentalno dokazano da elektrostimulacija različitih područja hipotalamusa može dovesti do bilo kojeg od poznatih neurogenih učinaka na kardiovaskularni sustav. Konkretno, stimuliranjem centara hipotalamusa moguće je povećati ili smanjiti razinu krvnog tlaka, povećati ili smanjiti broj otkucaja srca. Pokazalo se da su u različitim područjima hipotalamusa ove funkcije organizirane prema recipročnom tipu (to jest, postoje centri odgovorni za povišenje krvnog tlaka, a centri odgovorni za njegovo smanjenje): stimulacija lateralne i stražnje hipotalamičke regije dovodi do povećanja krvnog tlaka i učestalosti. srčane kontrakcije, dok je stimulacija hipotalamusa u području optičkog chiasma sposobna izazvati suprotne učinke. Anatomska osnova za regulacijske utjecaje ovog tipa su specifični centri koji reguliraju aktivnost kardiovaskularnog sustava, smještenog u retikularnim područjima mosta i medulla oblongata, te ekstenzivne neuronske veze koje se protežu od njih u hipotalamus. Regulacijske funkcije osiguravaju bliska razmjena informacija između tih područja mozga.

Uključivanje područja hipotalamusa u održavanje tjelesne temperature

Nuklearne formacije hipotalamičkog područja izravno su uključene u regulaciju i održavanje stalnosti tjelesne temperature. U predoptičkom području nalazi se skupina neurona koji su odgovorni za kontinuirano praćenje temperature krvi.

Povećanjem temperature tekuće krvi, ova skupina neurona je sposobna povećati impulse, prenoseći informacije u druge strukture mozga, čime pokreću mehanizme prijenosa topline. Kada se temperatura krvi smanji, smanjuju se impulsi od neurona, što uzrokuje početak procesa proizvodnje topline.

Sudjelovanje hipotalamusa u regulaciji ravnoteže vode u tijelu

Vodeno-solna ravnoteža tijela, vazopresin, hipotalamus - što je to? Odgovor na ova pitanja nalazi se u nastavku ovog odjeljka. Hipotalamička regulacija vodne ravnoteže tijela provodi se na dva glavna načina. Prvi od njih je stvaranje osjećaja žeđi i motivacijske komponente, što uključuje mehanizme ponašanja koji vode do zadovoljenja nastale potrebe. Drugi način je reguliranje gubitka tjelesnih tekućina iz urina.

Lokalizirani centar žeđi, uzrokujući stvaranje istog imena osjećaja, u lateralnom području hipotalamusa. Istodobno, osjetljivi neuroni ovog područja stalno prate ne samo razinu elektrolita u krvnoj plazmi, već i osmotski tlak, a povećavajući koncentraciju uzrokuju stvaranje žeđi, što dovodi do stvaranja reakcija ponašanja usmjerenih na pronalaženje vode. Nakon što se nađe voda i zadovolji žeđ, normalizira se osmotski tlak u krvi i sastavu elektrolita, što vraća impulse neurona u normalu. Stoga se uloga hipotalamusa svodi na formiranje vegetativnih osnova mehanizama ponašanja usmjerenih na zadovoljavanje nastalih prehrambenih potreba.

Regulacija gubitka ili izlučivanja vode kroz tijelo kroz bubrege leži u takozvanim supraoptičkim i paraventricularnim jezgrama hipotalamusa, koje su odgovorne za proizvodnju hormona vazopresina ili antidiuretskog hormona. Kao što naziv implicira, ovaj hormon regulira količinu vode koja se reapsorbira u sakupljajućim nefronskim tubulima. Istodobno, vazopresin se sintetizira u spomenutim jezgrama hipotalamusa, a dalje duž aksonskih terminala prenosi se do stražnjeg dijela hipofize, gdje se pohranjuje do potrebnog trenutka. Ako je potrebno, stražnji režanj hipofize izlučuje taj hormon u krv, što povećava reapsorpciju vode u bubrežnim tubulima i dovodi do povećanja koncentracije izlučenog urina i smanjenja razine elektrolita u krvi.

Sudjelovanje hipotalamusa u regulaciji kontraktilne aktivnosti maternice

Neuroni paraventricularnih jezgri provode proizvodnju takvog hormona kao oksitocin. Ovaj hormon je odgovoran za kontraktilnost mišićnih vlakana maternice tijekom poroda, te u postporođajnom razdoblju za kontraktilnost mliječnih kanala mliječnih žlijezda. Do kraja trudnoće, bliže porođaju, na površini miometrija dolazi do povećanja specifičnih receptora za oksitocin, što povećava osjetljivost potonjeg na hormon. U vrijeme rođenja, visoka koncentracija oksitocina i osjetljivost mišićnih vlakana maternice doprinose normalnom tijeku rada. Nakon porođaja, kada beba uzima bradavicu, to dovodi do stimulacije proizvodnje oksitocina, što uzrokuje smanjenje mliječnih kanala mliječnih žlijezda i oslobađanje mlijeka.

Osim toga, u nedostatku trudnoće i dojenja, kao i kod muškaraca, taj je hormon odgovoran za razvijanje osjećaja ljubavi i simpatija, za koje je dobio drugo ime - "hormon ljubavi" ili "hormon sreće".

Sudjelovanje hipotalamusa u formiranju gladi i sitosti

U lateralnom području hipotalamusa postoje specifični centri, organizirani prema recipročnom tipu, odgovorni za stvaranje osjećaja žeđi i sitosti. Eksperimentalno, pokazalo se da električna stimulacija centara odgovornih za razvoj osjećaja gladi dovodi do ponašajnog odgovora na pronalaženje i konzumiranje hrane čak iu dobro hranjenoj životinji, a iritacija centra za zasićenje dovodi do odbijanja jesti životinju koja gladuje nekoliko dana.

Porazom lateralne hipotalamičke regije i centrima odgovornim za nastanak gladi može nastati tzv. Gladovanje, što dovodi do smrti, au slučaju patologije i bilateralne lezije ventromedijalne regije dolazi do nezasitnog apetita i nedostatka sitosti, što dovodi do stvaranja pretilosti.

Hipotalamus u području mastoida također sudjeluje u formiranju reakcija ponašanja povezanih s hranom. Iritacija ovog područja dovodi do takvih reakcija kao što su lizanje usana i gutanje.

Reguliranje aktivnosti ponašanja

Unatoč svojoj maloj veličini, koja se sastoji od samo nekoliko kubičnih centimetara, hipotalamus je uključen u regulaciju ponašanja i emocionalnog ponašanja, a dio je limbički sustav. Istodobno, hipotalamus ima opsežne funkcionalne veze s moždanim stablom i retikularnom formacijom srednjeg mozga, s prednjom thalamic regijom i limbičkim dijelovima moždane kore, te s lijevkom hipotalamusa i hipofize za izvršavanje i koordinaciju sekretornih i endokrinih funkcija potonjeg.

Bolesti hipotalamusa

Patogenetski, sve bolesti hipotalamusa podijeljene su u tri velike skupine, ovisno o karakteristikama proizvodnje hormona. Tako su izolirane bolesti povezane s povećanom produkcijom hormona hipotalamusa, s niskom hormonalnom proizvodnjom, kao is normalnom razinom proizvodnje hormona. Osim toga, bolesti hipotalamusa i hipofize vrlo su blisko povezane, zbog zajedničke opskrbe krvlju, anatomske strukture i funkcionalne aktivnosti. Često se patologija hipotalamusa i hipofize udružuje u zajedničku skupinu bolesti hipotalamičko-hipofiznog sustava.

Najčešći uzrok koji dovodi do pojave kliničkih simptoma je pojava adenoma, benignog tumora iz žljezdastog tkiva hipofize. U ovom slučaju, u pravilu, njegovo pojavljivanje popraćeno je povećanjem proizvodnje hormona s odgovarajućom tipičnom manifestacijom kliničkih simptoma. Najčešći su tumori koji proizvode prekomjernu količinu kortikotropina (kortikotropina), somatotropina (somatotropina), tirotropina (tirotripinoma) itd.

Među tipičnim lezijama hipotalamusa treba navesti prolaktin - hormonski aktivni tumor koji proizvodi prolaktin. Ovo patološko stanje popraćeno je kliničkom dijagnozom hiperprolaktinemije i najkarakterističnije je za ženski spol. Povećana proizvodnja ovog hormona dovodi do poremećaja menstruacije, pojave poremećaja spolne sfere, kardiovaskularnog sustava itd.

Još jedna strašna bolest povezana s oslabljenom funkcionalnom aktivnošću hipotalamično-hipofiznog sustava je hipotalamički sindrom. Ovo stanje karakteriziraju ne samo hormonska neravnoteža, nego i pojava poremećaja vegetativne sfere, poremećaji metaboličkih i trofičkih procesa. Dijagnoza ovog stanja ponekad je iznimno teška, jer su pojedini simptomi maskirani simptomima drugih bolesti.

zaključak

Tako je hipotalamus, čija je funkcija u održavanju života teško precijeniti, najviši integrativni centar odgovoran za kontrolu vegetativnih funkcija tijela, kao i mehanizme ponašanja i motivacije. Budući da je u složenom odnosu s ostatkom mozga, hipotalamus je uključen u kontrolu gotovo svih vitalnih konstanti tijela, a njegov poraz često dovodi do pojave ozbiljnih bolesti i smrti.