Hypotalamus - co to je? Struktura a funkce hypotalamu

Hypothalamus mozku, nebo subthalamic oblasti, je malá oblast lokalizovaná pod thalamic regionem v diencephalon. Navzdory své malé velikosti tvoří neurony hypotalamu 30 až 50 skupin jader zodpovědných za různé homeostatické ukazatele těla a regulují většinu neuroendokrinních funkcí mozku a těla jako celku. Hypothalamické neurony mají rozsáhlé spojení s téměř všemi centry a divizemi centrálního nervového systému a zvláštní pozornost si zaslouží neuroendokrinní spojení hypotalamu a hypofýzy. Způsobují tvorbu takzvaného funkčně sjednoceného hypotalamo-hypofyzárního systému, který je zodpovědný za produkci hormonů hypofýzy a hypotalamu a který je centrální vazbou mezi nervovou a endokrinních systémů. Podívejme se blíže na to, jak funguje hypotalamus, co to je a jaké specifické tělesné funkce poskytuje tato malá oblast mozku.

Anatomické rysy

I když je funkční aktivita hypotalamu studována docela dobře, dnes není dostatek jasných anatomických hranic, které definují hypotalamus. Struktura z hlediska anatomie a histologie je spojena s tvorbou rozsáhlých neuronálních vazeb hypotalamické oblasti s jinými části mozku. Hypotalamus se tedy nachází v subtalamové oblasti (pod talamem, což je důvod, proč se vyskytuje jeho jméno) a podílí se na tvorbě stěn a dna třetí komory mozku. Terminálová deska anatomicky tvoří přední okraj hypotalamu a jeho zadní hranice je tvořena hypotetickou čárou, která se rozkládá od zadní komise mozku po kaudální oblast mastoidních těl.

Navzdory malé velikosti je strukturální hypotalamová oblast rozdělena do několika menších anatomických a funkčních oblastí. V dolní části hypotalamu jsou rozlišeny struktury, jako je šedý tuberkul, lievik a medián, a dolní část často prochází anatomicky do pediklu hypofýzy.

Hypothalamické jádra

Podívejme se, která jádra jsou zahrnuty do hypotalamu, co to je a do kterých skupin jsou rozděleny. Takže jádra v centrálním nervovém systému naznačují akumulaci šedé hmoty (těla neuronů) v tloušťce bílé hmoty (axonové a dendritické terminály - dráhy). Funkční jádra poskytují přepnutí nervových vláken z jednoho nervových buněk na jiných, jakož i analýzu, zpracování a syntézu informací.

Tři skupiny svazků těl neuronů tvořících jádro hypotalamu jsou anatomicky odlišné: přední, střední a posteriorní skupiny. K dnešnímu dni je spíše obtížné stanovit přesný počet jader hypotalamu, protože různé údaje o jejich počtu jsou uvedeny v různých domácích a zahraničních literárních zdrojích. Přední skupina jader se nachází v oblasti optického chiasmu, střední skupina leží v oblasti šedého tuberkulu a zadní skupina se nachází v oblasti mastoidu, tvořící stejné úseky hypothalamu.

Přední skupina hypotalamických jader zahrnuje superoptické a paraventrikulární jádra, střední skupina jader odpovídajících trychtýře a oblast šedého výběžku zahrnuje boční jádra, stejně jako dorsomediální, tuberózní a ventromediální jádra a posteriorní skupina zahrnuje jádra mastoidních a posteriorních. Na druhé straně autonomní funkce hypotalamu zajišťuje funkce jaderných struktur, anatomické a funkční vztahy se zbytkem mozku, kontrola základních behaviorálních reakcí a uvolňování hormonů.

Hypothalamové hormony

Hypotalamová oblast vylučuje vysoce specifické a biologicky účinné látky, které se nazývají "hypotalamické hormony". Slovo "hormon" pochází z řečtiny "excite", tj. Hormony jsou vysoce aktivní biologické sloučeniny, které v nanomolárních koncentracích mohou vést k významným fyziologickým změnám v těle. Zvažme, jaké hormony hypotalamus vylučuje, co to je a jaká je jejich regulační role ve funkční aktivitě celého organismu.

Funkční aktivitou a bodem aplikace jsou hormony hypotalamu rozděleny do následujících skupin:

• uvolňování hormonů nebo liberinů;
• statiny;
• hormony zadního laloku hypofýzy (vazopresin nebo antidiuretický hormon a oxytocin).

Funkční uvolňování hormonů ovlivňuje aktivitu a uvolňování hormonů buňkami přední hypofýzy a zvyšuje jejich produkci. Statinové hormony mají přesně opačnou funkci, zastavují produkci biologicky aktivních látek. Hormony zadního laloku hypofýzy jsou ve skutečnosti produkovány v superoptických a paraventrikulárních jádrech hypothalamu a poté transportovány prostřednictvím axonových konců do zadní oblasti hypofýzy. Hypotalamové hormony jsou tedy druh kontrolních prvků, které regulují produkci dalších hormonů. Liberové a statiny regulují tvorbu tropických hormonů hypofýzy, které naopak ovlivňují cílové orgány. Uvažujme o hlavních funkčních bodech hypotalamické oblasti, nebo o tom, co za to odpovídá hypotalamus v těle.

Hypothalamus při regulaci funkce kardiovaskulárního systému

K dnešnímu dni bylo experimentálně ukázáno, že elektrostimulace různých hypotalamických oblastí může vést k jakémukoli známému neurogennímu účinku na kardiovaskulární systém. Zejména stimulováním center hypotalamu je možné zvýšit nebo snížit hladinu krevního tlaku, zvýšit nebo snížit srdeční frekvenci. Bylo prokázáno, že v různých oblastech hypotalamu jsou tyto funkce uspořádány podle recipročního typu (tj. Existují centra zodpovědná za zvyšování krevního tlaku a centra, která jsou odpovědná za jeho snížení): stimulace boční a zadní hypotalamické oblasti vede ke zvýšení krevního tlaku a frekvence srdeční kontrakce, zatímco stimulace hypotalamu v oblasti optického chiasmu může způsobit opačné účinky. Anatomická základna regulačních vlivů tohoto typu jsou specifická centra, která regulují činnost kardiovaskulárního systému, která se nachází v retikulárních oblastech můstku a medulla oblongata, a rozsáhlé neurální spojení, které z nich vycházejí do hypotalamu. Regulační funkce jsou zajištěny úzkou výměnou informací mezi těmito oblastmi mozku.

Zapojení hypotalamické oblasti při udržování tělesné teploty

Jaderné útvary hypotalamické oblasti se přímo podílejí na regulaci a udržování stálosti tělesné teploty. V preoptické oblasti je skupina neuronů, která jsou zodpovědná za průběžné sledování teploty krve.

S nárůstem teploty proudící krve je tato skupina neuronů schopna zvýšit impulsy, přenášet informace na jiné struktury mozku, čímž vyvolá mechanismy přenosu tepla. Když teplota krve klesá, impulsy z neuronů se snižují, což způsobuje zahájení procesů výroby tepla.

Účast hypotalamu v regulaci vodní bilance těla

Sladění vody a soli v těle, vazopresin, hypotalamus - co to je? Odpověď na tyto otázky je později v této části. Hypotalamická regulace vodní rovnováhy těla se provádí dvěma hlavními způsoby. Prvním z nich je vytváření pocitu žízně a motivační složky, která zahrnuje mechanismy chování, které vedou k uspokojení potřeby, která vznikla. Druhou cestou je regulace ztráty tělesných tekutin z moči.

Lokalizované centrum žízně, které způsobuje vznik stejných pocitů v oblasti laterální hypotalamické oblasti. Současně citlivé neurony v této oblasti neustále monitorují nejen hladinu elektrolytů v krevní plazmě, ale také osmotický tlak a se zvyšující se koncentrací vyvolávají vznik žíní, což vede k tvorbě behaviorálních reakcí zaměřených na nalezení vody. Po nalezení vody a uspokojení žízně se normalizuje osmotický tlak krve a složení elektrolytu, což vrací impulsy neuronů do normálu. Úloha hypotalamu se tedy zmenšuje na formování vegetativního základu behaviorálních mechanismů zaměřených na uspokojování vznikajících nutričních potřeb.

Regulace ztráty nebo vylučování vody tělem ledvinami spočívá v takzvaných supraoptických a paraventrikulárních jádrech hypotalamu, které jsou zodpovědné za produkci hormonu nazývaného vazopresin nebo antidiuretického hormonu. Jak naznačuje název, tento hormon reguluje množství vody reabsorbované ve sběrných nefronových tubulech. Současně je vazopresin syntetizován ve výše zmíněných jádrech hypotalamu a dále podél axonových konců je transportován do zadní části hypofýzy, kde je uložen do požadovaného okamžiku. Pokud je to nutné, zadní lalok hypofýzy vylučuje tento hormon do krve, což zvyšuje reabsorpci vody v ledvinných tubulech a vede ke zvýšení koncentrace uvolněné moči a ke snížení hladiny elektrolytů v krvi.

Účast hypotalamu v regulaci kontraktilní aktivity dělohy

Neurony paraventrikulárního jádra provádějí produkci takového hormonu jako oxytocin. Tento hormon je zodpovědný za kontraktilitu svalových vláken dělohy během porodu a v poporodním období pro kontraktilitu mléčných kanálků mléčných žláz. Na konci těhotenství, blíže k porodu, na povrchu myometria dochází ke zvýšení specifických receptorů pro oxytocin, což zvyšuje jeho citlivost na hormon. V době narození přispívá vysoká koncentrace oxytocinu k citlivosti svalových vláken dělohy na normální průběh porodu. Po porodu, kdy dítě bere bradavku, vede to k stimulaci produkce oxytocinu, což způsobuje snížení mléčných kanálků mléčných žláz a uvolňování mléka.

Navíc, při absenci těhotenství a kojení, stejně jako u mužů je tento hormon zodpovědný za rozvíjení pocitů lásky a sympatií, pro které dostal své druhé jméno - "láska hormon" nebo "hormon štěstí".

Účast hypotalamu při tvorbě hladu a sytosti

V boční hypotalamické oblasti existují specifická centra, organizovaná recipročním typem, zodpovědnými za vznik pocitů žízně a sytosti. Experimentálně bylo ukázáno, že elektrická stimulace center, která je zodpovědná za vznik pocitu hladu, vede k reakci na chování při hledání a konzumaci potravin i v dobře živném zvířeti a podráždění centra nasycení vede k odmítnutí jíst zvíře, které už několik dní hladovalo.

Při poruše laterální hypotalamické oblasti a center, které jsou zodpovědné za vznik hladovění, může dojít k takzvanému hladovění, které vede k smrti av případě patologie a bilaterální léze ventromedialní oblasti dochází k nenasycené chuti k jídlu ak nedostatečnému sytému, což vede k tvorbě obezity.

Hypotalamus v oblasti mastoidů se rovněž podílí na tvorbě behaviorálních reakcí spojených s jídlem. Dráždění této oblasti vede k takovým reakcím, jako je lízání rtů a polykání.

Regulace behaviorální aktivity

Přes jeho malou velikost, která se skládá z pouhých několika centimetrů, je hypotalamus zapojen do regulace behaviorální aktivity a emočního chování, který je součástí limbický systém. Současně má hypotalamus rozsáhlé funkční spojení s mozkovým kmenem a retikulární tvorbou středního mozku, s přední talamickou oblastí a limbickými částmi mozkové kůry a nálevkou hypotalamu a hypofýzy k provádění a koordinaci sekrečních a endokrinních funkcí tohoto mozku.

Hypothalamové nemoci

Patogeneticky jsou všechna onemocnění hypotalamu rozdělena do tří velkých skupin, v závislosti na charakteristice produkce hormonů. Proto jsou izolována onemocnění spojená se zvýšenou produkcí hormonu hypotalamu, s nízkou produkcí hormonů, stejně jako s normální produkcí hormonů. Kromě toho jsou onemocnění hypotalamu a hypofýzy velmi úzce spojeny, a to kvůli častému krevnímu zásobování, anatomické struktuře a funkční aktivitě. Často se patologie hypotalamu a hypofýzy spojí do běžné skupiny onemocnění hypothalamus-hypofyzárního systému.

Nejčastější příčinou vzniku klinických příznaků je výskyt adenomu, benigního nádoru z žlázovité tkáně hypofýzy. V tomto případě je jeho výskyt zpravidla provázen zvýšením hormonální produkce s odpovídajícím typickým projevem klinických příznaků. Nejčastějšími jsou nádory, které produkují nadměrné množství kortikotropinu (kortikotropinu), somatotropinu (somatotropinu), thyrotropinu (thyrotripinomu) atd.

Mezi typickými lézemi hypotalamu je třeba poznamenat, že prolaktin - hormonálně aktivní nádor, který produkuje prolaktin. Tento patologický stav je doprovázen klinickou diagnózou hyperprolaktinémie a je nejcharakterističtější u ženského pohlaví. Zvýšená produkce tohoto hormonu vede k menstruačním poruchám, výskytu poruch sexuální sféry, kardiovaskulárního systému atd.

Dalším hrozným onemocněním spojeným se zhoršenou funkční aktivitou hypotalamo-hypofyzárního systému je hypothalamický syndrom. Tento stav je charakterizován nejen hormonální nerovnováhou, ale také výskytem poruch ze strany vegetativní sféry, metabolickými a trofickými poruchami. Diagnóza tohoto stavu je někdy velmi obtížná, protože jednotlivé příznaky jsou maskované příznaky jiných nemocí.

Závěr

Hypotalamus, jehož funkce v podpoře života je obtížné přeceňovat, je tedy nejvyšší integrační centrum zodpovědné za ovládání vegetativních funkcí těla, stejně jako behaviorální a motivační mechanismy. V komplexním vztahu se zbytkem mozku je hypotalamus zapojen do kontroly téměř všech životních konstant těla a jeho porážka často vede k vzniku vážných onemocnění a smrti.