Hipotalamus - kaj je to? Struktura in funkcija hipotalamusa

Hipotalamus možgani, ali subtalamično območje, je majhno območje, ki se nahaja pod talamično regijo v diencefalonu. Kljub svoji majhnosti pa hipotalamusni nevroni oblikujejo od 30 do 50 skupin jeder, ki so odgovorne za različne homeostatske indikatorje telesa, kot tudi urejajo večino nevroendokrinih funkcij možganov in telesa kot celote. Hipotalamični nevroni imajo obsežne povezave s skoraj vsemi središči in delitvami osrednjega živčnega sistema, posebno pozornost pa zaslužijo nevroendokrine povezave hipotalamusa in hipofize. Povzročajo nastanek tako imenovanega funkcionalno poenotenega hipotalamično-hipofiznega sistema, ki je odgovoren za proizvodnjo hipofiznih in hipotalamičnih hormonov in je osrednja povezava med živčnim in endokrinih sistemov. Oglejmo si natančneje, kako deluje hipotalamus, kaj je in kakšne specifične telesne funkcije zagotavlja to majhno področje možganov.

Anatomske značilnosti

Čeprav se funkcionalna aktivnost hipotalamusa precej dobro preučuje, danes ni dovolj jasnih anatomskih meja, ki bi definirale hipotalamus. Struktura v smislu anatomije in histologije je povezana z nastankom obsežnih nevronskih povezav hipotalamične regije z drugimi možganov. Tako se hipotalamus nahaja v subtalamični regiji (pod talamusom, zaradi česar se pojavi njegovo ime) in sodeluje pri oblikovanju sten in dna tretjega možganskega prekata. Terminalna plošča anatomsko tvori sprednjo mejo hipotalamusa, njeno zadnjo mejo pa oblikuje hipotetična črta, ki se razteza od zadnje komisure možganov do repne regije mastoidnih teles.

Kljub majhnosti je strukturna hipotalamična regija razdeljena na več manjših anatomskih in funkcionalnih regij. V spodnjem delu hipotalamusa se razlikujejo strukture, kot so siva gomolja, lijak in srednja višina, spodnja pa pogosto anatomsko preide v steblo hipofize.

Jedra hipotalamusa

Poglejmo, katera jedra so vključena v hipotalamus, kaj je in v katere skupine so razdeljena. Tako jedra v centralnem živčnem sistemu pomenijo kopičenje sive snovi (telesa nevronov) v debelini bele snovi (akson in dendritični terminali - poti). Funkcionalno jedra zagotavljajo preklapljanje živčnih vlaken z enega živčnih celic na druge, kot tudi analizo, obdelavo in sintezo informacij.

Anatomsko se razlikujejo tri skupine grozdov teles nevronov, ki tvorijo jedro hipotalamusa: anteriorna, srednja in posteriorna skupina. Doslej je težko ugotoviti natančno število jeder hipotalamusa, saj so različni podatki o številu navedenih v različnih domačih in tujih literarnih virih. Sprednja skupina jeder se nahaja v območju optične kiazme, srednja skupina leži v območju sivega tuberkuloze, zadnja skupina pa se nahaja v predelu mastoida, ki tvori iste dele hipotalamusa.

Sprednja skupina jeder hipotalamusa vključuje supraoptično in paraventricularno jedro, srednja skupina jeder, ki ustreza lijakam, in sivo območje hrbtenice vključuje lateralno jedro, kot tudi dorso-medialno, tubularno in ventromedialno jedro, zadnje skupine pa mastoidne in posteriorne jedre. Po drugi strani avtonomno funkcijo hipotalamusa zagotavljajo funkcije jedrskih struktur, anatomske in funkcionalne povezave s preostalimi možgani, nadzor osnovnih vedenjskih reakcij in sproščanje hormonov.

Hipotalamusni hormoni

Hipotalamična regija izloča zelo specifične in biološko aktivne snovi, ki jih imenujemo »hipotalamični hormoni«. Beseda "hormon" izvira iz grščine "excite", tj. Hormoni so visoko aktivne biološke spojine, ki lahko v nanomolarnih koncentracijah povzročijo pomembne fiziološke spremembe v telesu. Poglejmo, kateri hormoni izločajo hipotalamus, kaj je in kakšna je njihova regulativna vloga v funkcionalnem delovanju celotnega organizma.

Hipotalamični hormoni se s svojo funkcionalno aktivnostjo in točko uporabe razdelijo v naslednje skupine:

• sproščanje hormonov ali liberinov;
• statini;
• hormoni zadnjega režnja hipofize (vazopresin ali antidiuretski hormon in oksitocin).

Funkcionalno sproščajoči hormoni vplivajo na aktivnost in sproščanje hormonov v celicah prednje hipofize, kar povečuje njihovo proizvodnjo. Statinski hormoni opravljajo ravno nasprotno funkcijo in preprečujejo proizvodnjo biološko aktivnih snovi. Hormoni posteriornega režnja hipofize se dejansko proizvajajo v supraoptičnih in paraventricularnih jedrih hipotalamusa in se nato prenašajo preko aksonskih terminalov v posteriorno področje hipofize. Tako so hormoni hipotalamusa neke vrste kontrolni elementi, ki uravnavajo nastajanje drugih hormonov. Liberini in statini uravnavajo nastajanje tropnih hormonov hipofize, ki vplivajo na ciljne organe. Poglejmo glavne funkcionalne točke hipotalamične regije ali za kaj je odgovoren hipotalamus v telesu.

Hipotalamus pri uravnavanju delovanja srčno-žilnega sistema

Doslej je bilo eksperimentalno dokazano, da lahko elektrostimulacija različnih hipotalamičnih regij privede do katerega od znanih nevrogenih učinkov na kardiovaskularni sistem. Zlasti s spodbujanjem središč hipotalamusa je mogoče zvišati ali zmanjšati raven krvnega tlaka, povečati ali zmanjšati srčni utrip. Dokazano je bilo, da so te funkcije na različnih področjih hipotalamusa organizirane glede na vrsto recipročnosti (to pomeni, da so centri odgovorni za zvišanje krvnega tlaka in centri, ki so odgovorni za njegovo zmanjšanje): stimulacija lateralne in posteriorne hipotalamične regije vodi do povišanja krvnega tlaka in frekvence. srčno krčenje, medtem ko stimulacija hipotalamusa na področju optične chiasm lahko povzroči nasprotne učinke. Anatomska osnova za tovrstne regulativne vplive so specifični centri, ki uravnavajo delovanje srčno-žilnega sistema, ki se nahaja v mrežastih predelih mostu in podolgovate medule, ter ekstenzivne nevronske povezave, ki se raztezajo od njih v hipotalamus. Regulacijske funkcije zagotavljajo tesna izmenjava informacij med temi deli možganov.

Vključevanje hipotalamične regije v vzdrževanje telesne temperature

Jedrske formacije hipotalamične regije so neposredno vključene v regulacijo in vzdrževanje konstantnosti telesne temperature. V preoptični regiji je skupina nevronov, ki so odgovorni za stalno spremljanje temperature krvi.

S povečanjem temperature pretočne krvi je ta skupina nevronov sposobna povečati impulze, prenesti informacije v druge strukture možganov in tako sprožiti mehanizme prenosa toplote. Ko se temperatura krvi zmanjša, se impulzi iz nevronov zmanjšajo, kar povzroči začetek proizvodnje toplote.

Sodelovanje hipotalamusa pri uravnavanju vodne bilance telesa

Vodno-solno ravnovesje telesa, vazopresin, hipotalamus - kaj je to? Odgovor na ta vprašanja je v nadaljevanju tega poglavja. Hipotalamična regulacija vodne bilance telesa se izvaja na dva glavna načina. Prva je oblikovanje občutka za žejo in motivacijske komponente, ki vključuje vedenjske mehanizme, ki vodijo do zadovoljevanja nastale potrebe. Drugi način je uravnavanje izgube telesnih tekočin iz urina.

Lokalizirano središče žeje, ki povzroča nastanek istovetnih občutkov v lateralni hipotalamični regiji. Obenem pa občutljivi nevroni tega področja stalno spremljajo ne le nivo elektrolitov v krvni plazmi, temveč tudi osmotski tlak in z naraščajočo koncentracijo povzročajo nastanek žeje, kar vodi v nastanek vedenjskih reakcij, katerih cilj je iskanje vode. Po odkritju vode in zadovoljevanju žeje se normalizira osmotski tlak krvi in ​​sestave elektrolitov, ki vrne impulze nevronov v normalno stanje. Tako se vloga hipotalamusa zmanjša na oblikovanje vegetativne osnove vedenjskih mehanizmov, namenjenih zadovoljevanju nastajajočih prehranskih potreb.

Regulacija izgube ali izločanja vode skozi telo skozi ledvice leži v tako imenovanih supraoptičnih in paraventricularnih jedrih hipotalamusa, ki so odgovorne za proizvodnjo hormona, imenovanega vazopresin, ali antidiuretičnega hormona. Kot že ime pove, ta hormon uravnava količino vode, ki se reabsorbira v zbiralnih nefronskih tubulih. Hkrati se vazopresin sintetizira v prej omenjenih jedrih hipotalamusa, po terminalih akson pa se ga prenaša v zadnji del hipofize, kjer se shranjuje do zahtevanega trenutka. Če je potrebno, posteriorni reženj hipofize izloča ta hormon v kri, kar poveča reabsorpcijo vode v ledvičnih tubulih in povzroči povečanje koncentracije izločenega urina in zmanjšanje ravni elektrolitov v krvi.

Udeležba hipotalamusa pri uravnavanju kontraktilne aktivnosti maternice

Nevroni paraventricularnih jeder izvajajo produkcijo takšnega hormona kot oksitocin. Ta hormon je odgovoren za kontraktilnost mišičnih vlaken maternice med porodom in v poporodnem obdobju za kontraktilnost mlečnih žlez mlečnih žlez. Do konca nosečnosti, bližje rojstvu otroka, se na površini miometrija pojavi povečanje specifičnih receptorjev za oksitocin, kar poveča občutljivost slednjega na hormon. V času rojstva visoka koncentracija oksitocina in občutljivost na mišična vlakna maternice prispeva k normalnemu poteku poroda. Po porodu, ko dojenček vzame bradavico, to vodi do stimulacije proizvodnje oksitocina, ki povzroči zmanjšanje mlečnih kanalov mlečnih žlez in sproščanje mleka.

Poleg tega je v odsotnosti nosečnosti in dojenja, kot tudi pri moških, ta hormon odgovoren za razvoj občutka ljubezni in sočutja, za kar je prejel drugo ime - "ljubezenski hormon" ali "hormon sreče".

Udeležba hipotalamusa pri nastajanju lakote in sitosti

V lateralni hipotalamični regiji obstajajo posebni centri, organizirani po recipročnem tipu, ki so odgovorni za nastanek občutka žeje in sitosti. Eksperimentalno je bilo dokazano, da električna stimulacija centrov, ki so odgovorni za razvoj občutka lakote, vodi do vedenjskega odziva na iskanje in uživanje hrane tudi v dobro nahranjeni živali, draženje nasičenega centra pa vodi do zavrnitve jesti žival, ki že več dni strada.

S porazom lateralne hipotalamične regije in centrov, ki so odgovorni za nastanek lakote, lahko pride do tako imenovane stradanja, ki vodi v smrt, v primeru patologije in dvostranske lezije ventromedialne regije pa pride do nenasitnega apetita in pomanjkanja sitosti, kar vodi do nastanka debelosti.

Hipotalamus na področju mastoida je prav tako vključen v nastanek vedenjskih reakcij, povezanih s hrano. Draženje tega področja vodi do takšnih reakcij, kot je lizanje ust in požiranje.

Ureditev vedenjske aktivnosti

Kljub majhnosti, ki obsega le nekaj kubičnih centimetrov, je hipotalamus vključen v uravnavanje vedenjske aktivnosti in čustvenega vedenja, ki je del limbični sistem. Hkrati ima hipotalamus obsežne funkcionalne povezave z možganskim deblom in retikularno formacijo srednjega možganja, z anteriorno talamično regijo in limbičnimi deli možganske skorje ter z lijakami hipotalamusa in hipofize, ki izvajajo in usklajujejo sekretorne in endokrine funkcije slednjega.

Bolezni hipotalamusa

Patogenetsko so vse bolezni hipotalamusa razdeljene v tri velike skupine, odvisno od značilnosti hormonske produkcije. Tako so izolirane bolezni, povezane s povečano produkcijo hormona hipotalamusa, z nizko hormonsko produkcijo, kot tudi z normalno stopnjo proizvodnje hormonov. Poleg tega so bolezni hipotalamusa in hipofize tesno povezane, zaradi skupne oskrbe s krvjo, anatomske strukture in funkcionalne aktivnosti. Pogosto se patologija hipotalamusa in hipofize združita v skupno skupino bolezni hipotalamično-hipofiznega sistema.

Najpogostejši vzrok za pojav kliničnih simptomov je pojav adenoma, benignega tumorja iz žleznega tkiva hipofize. V tem primeru se praviloma pojavlja povečanje hormonske produkcije z ustrezno značilno pojavnostjo kliničnih simptomov. Najpogostejši so tumorji, ki proizvajajo prekomerno količino kortikotropina (kortikotropina), somatotropina (somatotropina), tirotropina (tirotripinoma) itd.

Med značilnimi lezijami hipotalamusa je treba omeniti prolaktin - hormonsko aktivni tumor, ki proizvaja prolaktin. To patološko stanje spremlja klinična diagnoza hiperprolaktinemije in je najbolj značilna za ženski spol. Povečana proizvodnja tega hormona vodi do menstrualnih motenj, pojava motenj spolne sfere, kardiovaskularnega sistema itd.

Še ena grozna bolezen, povezana z okvarjeno funkcionalno aktivnostjo hipotalamično-hipofiznega sistema, je hipotalamični sindrom. To stanje je značilno ne samo za hormonsko neravnovesje, temveč tudi za pojav motenj s strani vegetativne krogle, presnovnih in trofičnih motenj. Diagnoza tega stanja je včasih zelo težka, saj simptome posameznih bolezni prikrivajo posamezni simptomi.

Zaključek

Tako je hipotalamus, katerega funkcija v življenjski podpori je težko preceniti, najvišji integrativni center, ki je odgovoren za nadzor vegetativnih funkcij telesa, pa tudi vedenjske in motivacijske mehanizme. Ker je hipotalamus v zapletenem razmerju z ostalimi možgani, sodeluje pri nadzoru skoraj vseh življenjskih konstant v telesu, njegov poraz pa pogosto povzroči nastanek resnih bolezni in smrti.