Хипоталамус - какво е това? Структурата и функцията на хипоталамуса

хипоталамуса мозъка, или субталамусната област, е малка област, разположена под таламичния участък в диенцефалона. Въпреки малкия си размер, хипоталамусните неврони образуват от 30 до 50 групи ядра, отговорни за различни хомеостатични показатели на тялото, както и регулиране на повечето невроендокринни функции на мозъка и тялото като цяло. Хипоталамусните неврони имат широки връзки с почти всички центрове и отдели на централната нервна система, а невроендокринните връзки на хипоталамуса и хипофизната жлеза заслужават специално внимание. Те причиняват образуването на така наречената функционално унифицирана хипоталамо-хипофизарна система, отговорна за производството на хипофизарни и хипоталамусни хормони и която е централната връзка между нервната и ендокринни системи. Нека погледнем отблизо как работи хипоталамусът, какво е и какви специфични функции на тялото осигуряват тази малка част от мозъка.

Анатомични особености

Въпреки че функционалната активност на хипоталамуса се изучава доста добре, днес няма достатъчно ясни анатомични граници, определящи хипоталамуса. Структурата по отношение на анатомията и хистологията е свързана с образуването на обширни невронални връзки на хипоталамусния регион с други части на мозъка. По този начин, хипоталамусът се намира в субталамусната област (под таламуса, поради което се среща името му) и участва в образуването на стените и дъното на третия вентрикул на мозъка. Крайната плоча анатомично образува предната граница на хипоталамуса, а задната й граница се формира от хипотетична линия, простираща се от задната косуртура на мозъка до опашната област на мастоидните тела.

Въпреки малкия си размер, структурният хипоталамусен регион е разделен на няколко по-малки анатомични и функционални области. В долната част на хипоталамуса се разграничават структури като сива тръпка, фуния и средна височина, а долната често преминава анатомично в носа на хипофизната жлеза.

Хипоталамусни ядра

Нека да разгледаме кои ядра са включени в хипоталамуса, какво е то и в кои групи са разделени. По този начин ядрата в централната нервна система предполагат натрупване на сиво вещество (тела на неврони) в дебелината на бялата материя (аксон и дендритни терминали - пътеки). Функционално ядрата осигуряват превключване на нервните влакна от един нервни клетки за други, както и анализ, обработка и синтез на информация.

Анатомично се различават три групи клъстери от тела на неврони, формиращи ядрото на хипоталамуса: предни, средни и задни групи. Досега е доста трудно да се установи точния брой на ядрата на хипоталамуса, тъй като различни данни за техния брой са дадени в различни местни и чуждестранни литературни източници. Предната група ядра е разположена в областта на зрителната хиазъм, средната група е в областта на сивата тръпка, а задната група е разположена в областта на мастоида, образувайки същите участъци от хипоталамуса.

Предната група от ядра на хипоталамуса включва надоптични и паравентрикуларни ядра, средната група от ядра, съответстваща на фуния, и сивата хълмиста област включва латералните ядра, както и дорсо-медиалното, туберовидно и вентромедиално ядро, а задната група включва мастоидните и задните ядра. На свой ред, автономната функция на хипоталамуса се осигурява от функцията на ядрените структури, анатомичните и функционални връзки с останалата част от мозъка, контрола на основните поведенчески реакции и освобождаването на хормони.

Хипоталамусни хормони

Хипоталамусният регион отделя високо специфични и биологично активни вещества, които се наричат ​​“хипоталамусни хормони”. Думата "хормон" идва от гръцкия "excite", т.е. хормоните са високо активни биологични съединения, които в наномоларни концентрации могат да доведат до значителни физиологични промени в организма. Нека разгледаме какви хормони секретира хипоталамуса, какво е и каква е тяхната регулаторна роля във функционалната активност на целия организъм.

По своята функционална активност и точка на приложение, хипоталамовите хормони се разделят на следните групи:

• освобождаващи хормони или либерини;
• статини;
• хормони на задния лоб на хипофизата (вазопресин или антидиуретичен хормон и окситоцин).

Функционално, освобождаващите хормони влияят върху активността и освобождаването на хормони от клетките на предната хипофизна жлеза, увеличавайки тяхното производство. Статиновите хормони изпълняват точно противоположната функция, като спират производството на биологично активни вещества. Хормоните на задния лоб на хипофизната жлеза всъщност се произвеждат в надоптичните и паравентрикуларни ядра на хипоталамуса и след това се транспортират чрез терминалите на аксоните до задната област на хипофизата. Така, хипоталамусните хормони са вид контролиращи елементи, които регулират производството на други хормони. Либерините и статините регулират производството на тропични хормони на хипофизната жлеза, които от своя страна засягат целевите органи. Нека разгледаме основните функционални точки на хипоталамусния регион или за какво е отговорен хипоталамусът в тялото.

Хипоталамус в регулирането на функцията на сърдечно-съдовата система

Досега експериментално е показано, че електростимулацията на различни хипоталамусни области може да доведе до някой от известните неврогенни ефекти върху сърдечно-съдовата система. По-специално, чрез стимулиране на центровете на хипоталамуса е възможно да се увеличи или намали нивото на кръвното налягане, да се увеличи или намали сърдечната честота. Доказано е, че в различни области на хипоталамуса тези функции са организирани според реципрочния тип (т.е. има центрове, отговорни за повишаване на кръвното налягане и центровете, отговорни за неговото намаляване): стимулиране на латералния и задния хипоталамусен регион води до повишаване на кръвното налягане и честотата. сърдечна контракция, докато стимулирането на хипоталамуса в областта на оптичния хиазъм може да предизвика противоположни ефекти. Анатомичната основа на регулаторните влияния от този тип са специфични центрове, които регулират дейността на сърдечно-съдовата система, разположена в ретикуларните области на моста и продълговатия мозък, и екстензивни нервни връзки, простиращи се от тях в хипоталамуса. Регулаторните функции се осигуряват чрез тясна обмяна на информация между тези области на мозъка.

Участие на хипоталамусния регион в поддържане на телесната температура

Ядрените образувания на хипоталамусния регион са пряко включени в регулирането и поддържането на постоянството на телесната температура. В преоптичния регион е група от неврони, които са отговорни за непрекъснатото наблюдение на температурата на кръвта.

С повишаване на температурата на течащата кръв, тази група неврони е способна да увеличи импулсите, като предава информация на други структури на мозъка, като по този начин задейства механизмите на топлопредаване. Когато температурата на кръвта намалява, импулсите от невроните намаляват, което води до започване на процесите на производство на топлина.

Участие на хипоталамуса в регулирането на водния баланс на организма

Водно-солевият баланс на тялото, вазопресин, хипоталамус - какво е това? Отговорът на тези въпроси е по-късно в този раздел. Хипоталамичната регулация на водния баланс на тялото се извършва по два основни начина. Първият от тях е формирането на чувство на жажда и мотивационен компонент, който включва поведенчески механизми, водещи до удовлетворяване на възникналата нужда. Вторият начин е да се регулира загубата на телесни течности от урината.

Локализиран център на жажда, причиняващ образуването на еднотипни чувства, в латералния хипоталамичен регион. В същото време, чувствителните неврони от тази област постоянно следят не само нивото на електролитите в кръвната плазма, но и осмотичното налягане, и с увеличаване на концентрацията те причиняват образуването на жажда, което води до формиране на поведенчески реакции, насочени към намиране на вода. След като водата е намерена и жаждата е задоволена, осмотичното налягане на кръвния и електролитен състав се нормализира, което връща импулсите на невроните в нормално състояние. По този начин ролята на хипоталамуса се свежда до формирането на вегетативната основа на поведенческите механизми, насочени към посрещане на възникващите хранителни нужди.

Регулирането на загубата или екскрецията на вода от тялото през бъбреците се намира в така наречените супероптични и паравентрикуларни ядра на хипоталамуса, които са отговорни за производството на хормон, наречен вазопресин, или антидиуретичен хормон. Както подсказва името, този хормон регулира количеството вода, което се абсорбира в събиращите се нефронови тръби. В същото време, вазопресин се синтезира в споменатите по-горе ядра на хипоталамуса, а по-нататък по краищата на аксоните той се транспортира до задната част на хипофизата, където се съхранява до необходимия момент. Ако е необходимо, задният лоб на хипофизната жлеза отделя този хормон в кръвта, което увеличава реабсорбцията на водата в бъбречните тубули и води до увеличаване на концентрацията на отделената урина и намаляването на нивото на електролитите в кръвта.

Участие на хипоталамуса в регулацията на контрактилната активност на матката

Невроните на паравентрикуларните ядра извършват производството на такъв хормон като окситоцин. Този хормон е отговорен за свиваемостта на мускулните влакна на матката по време на раждането и в следродовия период за свиваемостта на млечните жлези на млечните жлези. До края на бременността, по-близо до раждането, на повърхността на миометрия се наблюдава повишаване на специфичните рецептори на окситоцин, което увеличава чувствителността на последния към хормона. По време на раждането високата концентрация на окситоцин и чувствителността към нея на мускулните влакна на матката допринасят за нормалния ход на раждането. След раждането, когато бебето вземе зърното, това води до стимулиране на производството на окситоцин, което води до намаляване на млечните канали на млечните жлези и освобождаването на мляко.

Освен това, при липса на бременност и кърмене, както и при мъже, този хормон е отговорен за развитието на чувство на любов и симпатия, за които той получи второто си име - „хормон на любовта“ или „хормон на щастието“.

Участие на хипоталамуса в образуването на глад и ситост

В латералния хипоталамусен регион съществуват специфични центрове, организирани по реципрочен тип, отговорни за формирането на чувство на жажда и ситост. Експериментално е показано, че електрическото стимулиране на центровете, отговорни за развитието на чувство на глад, води до поведенчески отговор за намиране и консумиране на храна дори при добре хранено животно, а дразненето на центъра за насищане води до отказ да се яде животно, което гладува няколко дни.

С поражението на латералния хипоталамусен регион и центровете, отговорни за образуването на глад, може да възникне така нареченото гладуване, което води до смърт, а при патология и двустранно увреждане на вентромедиалната област се появява ненаситен апетит и липса на ситост, което води до образуване на затлъстяване.

Хипоталамусът в областта на мастоида също участва в образуването на поведенчески реакции, свързани с храната. Раздразнение на тази област води до такива реакции като облизване на устни и поглъщане.

Регулиране на поведенческата активност

Въпреки малкия си размер, състоящ се само от няколко кубични сантиметра, хипоталамусът участва в регулирането на поведенческата активност и емоционалното поведение, като е част от лимбична система. В същото време, хипоталамусът има обширни функционални връзки с мозъчния ствол и ретикуларната формация на средния мозък, с предния таламичен участък и лимбичните части на мозъчната кора, както и с фунията на хипоталамуса и хипофизата, за осъществяване и координиране на секреторните и ендокринни функции на последния.

Болести на хипоталамуса

Патогенетично, всички заболявания на хипоталамуса са разделени в три големи групи, в зависимост от характеристиките на хормоналното производство. По този начин се изолират заболявания, свързани с повишена хормонална продукция на хипоталамуса, с ниско хормонално производство, както и с нормалното ниво на хормонално производство. Освен това, заболяванията на хипоталамуса и хипофизата са много тясно свързани, поради общото кръвоснабдяване, анатомичната структура и функционалната активност. Често патологията на хипоталамуса и хипофизната жлеза се обединява в обща група заболявания на хипоталамо-хипофизната система.

Най-честата причина, водеща до появата на клинични симптоми, е появата на аденом, доброкачествен тумор от жлезистата тъкан на хипофизната жлеза. В този случай, като правило, неговата поява е придружена от увеличаване на хормоналната продукция със съответното типично проявление на клиничните симптоми. Най-честите са тумори, които произвеждат прекомерно количество кортикотропин (кортикотропин), соматотропин (соматотропин), тиротропин (тиротрипином) и др.

Сред типичните лезии на хипоталамуса трябва да се отбележи пролактин - хормонално активен тумор, който произвежда пролактин. Това патологично състояние е придружено от клинична диагноза хиперпролактинемия и е най-характерно за женския пол. Увеличеното производство на този хормон води до менструални нарушения, поява на нарушения в сексуалната сфера, сърдечно-съдовата система и др.

Друго ужасно заболяване, свързано с нарушена функционална активност на хипоталамо-хипофизната система, е синдромът на хипоталамуса. Това състояние се характеризира не само с хормонален дисбаланс, но и с появата на разстройства от страна на вегетативната сфера, нарушения на метаболитните и трофичните процеси. Диагнозата на това състояние понякога е изключително трудна, тъй като отделните симптоми се маскират от симптомите на други заболявания.

заключение

По този начин хипоталамусът, чиято функция в поддържането на живота е трудно да се надценява, е най-висшият интегриращ център, отговорен за контролиране на вегетативните функции на тялото, както и за поведенчески и мотивационни механизми. В комплексна връзка с останалата част от мозъка, хипоталамусът участва в контрола на почти всички жизнени константи на тялото и неговото поражение често води до появата на сериозни заболявания и смърт.