Гіпоталамус - що це таке? Будову і функції гіпоталамуса

Гіпоталамус головного мозку, або субталамічного область, являє собою невелику ділянку, розташований нижче області таламуса в проміжному мозку. Незважаючи на свої невеликі розміри, нейрони гіпоталамуса формують від 30 до 50 груп ядер, відповідальних за всілякі гомеостатические показники організму, а також регулюють більшість нейроендокринних функцій головного мозку і організму в цілому. Гіпоталамічні нейрони мають широкі зв`язки практично з усіма центрами і відділами центральної нервової системи, при цьому особливу увагу заслуговують нейроендокринні зв`язку гіпоталамуса і гіпофіза. Вони обумовлюють формування так званої функціонально єдиної гіпоталамо-гіпофізарної системи, відповідальної за продукцію гіпофізарних і гіпоталамічних гормонів і є центральним сполучною ланкою між нервової та ендокринної системами. Давайте більш детально розберемо, як влаштований гіпоталамус, що це таке і які конкретні функції організму забезпечуються цій невеликій областю головного мозку.

анатомічні особливості

Хоча функціональна активність гіпоталамуса вивчена досить добре, на сьогоднішній день немає достатньо чітких анатомічних меж, що визначають гіпоталамус. Будова з точки зору анатомії і гістології пов`язано з формуванням великих нейрональних зв`язків гіпоталамічної області з іншими відділами головного мозку. Так, гіпоталамус знаходиться в субталамічного області (нижче таламуса, від чого й походить його назва) і бере участь у формуванні стінок і дна третього шлуночка головного мозку. Термінальна пластинка анатомічно утворює передню кордон гіпоталамуса, а його задня межа утворена гіпотетичної лінією, що проходить від задньої спайки головного мозку до хвостового відділу сосковидних тел.

Незважаючи на свої невеликі розміри, структурно гипоталамическая область підрозділяється на кілька менших анатомо-функціональних областей. У нижній частині гіпоталамуса виділяються такі структури, як сірий горб, лійка і серединна піднесення, а нижня часто воронки переходить анатомічно в ніжку гіпофіза.

гіпоталамічні ядра

Давайте розглянемо, які ядра входять в гіпоталамус, що це таке, і на які групи вони поділяються. Так, під ядрами в центральній нервовій системі мають на увазі скупчення сірої речовини (тел нейронів) в товщі білої речовини (аксони і дендритних терміналі - провідних шляхів). Функціонально ядра забезпечують перемикання нервових волокон з одних нервових клітин на інші, а також аналіз, переробку і синтез інформації.

Анатомічно виділяється три групи скупчень тіл нейронів, що утворюють ядра гіпоталамуса: передня, середня і задня групи. На сьогоднішній день точна кількість ядер гіпоталамуса встановити досить складно, так як в різних вітчизняних і зарубіжних літературних джерелах наводяться різні дані щодо їх числа. Передня група ядер розташовується в області зорового перехрещення, середня група залягає в області сірого бугра, а задня - в області соскоподібного тіл, формуючи однойменні відділи гіпоталамуса.

Передня група гіпоталамічних ядер включає в себе супраоптическое і паравентрикулярні ядра, в середню групу ядер, відповідну області воронки і сірого бугра, входять латеральні ядра, а також дорсомедіальних, Туберальна і ВМЯ, а до складу задньої групи входять сосковидні тіла і задні ядра. У свою чергу, вегетативна функція гіпоталамуса забезпечується за рахунок функції ядерних структур, анатомічних і функціональних взаємозв`язків з іншими відділами головного мозку, контролю основних поведінкових реакцій і виділення гормонів.

гормони гіпоталамуса

Гіпоталамічна область виділяє високоспецифічні і біологічно активні речовини, які отримали назву «гормони гіпоталамуса». Слово «гормон» походить від грецького «збуджую», т. Е. Гормони являють собою високоактивні біологічні сполуки, які в наномолярного концентраціях здатні приводити до значних фізіологічних змін в організмі. Давайте розглянемо, які гормони виділяє гіпоталамус, що це таке і яка їхня регуляторна роль у функціональній активності всього організму.

За своєю функціональної активності і точці прикладання гипоталамические гормони поділяються на такі групи:

• рилізинг-гормони, або ліберіни;
• статини;
• гормони задньої долі гіпофіза (вазопресин або антидіуретичний гормон і окситоцин).

Функціонально рилізинг-гормони впливають на активність і викид гормонів клітинами передньої долі гіпофіза, збільшуючи їхню продукцію. Гормони-статини виконують прямо протилежну функцію, зупиняючи продукцію біологічно активних речовин. Гормони задньої частки гіпофіза насправді виробляються в супраоптіческого і паравентрикулярного ядрах гіпоталамуса, а потім по аксони термінали транспортуються в задню область гіпофіза. Таким чином, гормони гіпоталамуса є свого роду контролюючими елементами, які регулюють продукцію інших гормонів. Ліберини і статини регулюють вироблення тропних гормонів гіпофіза, які, в свою чергу, впливають на органи-мішені. Давайте розглянемо основні функціональні моменти гіпоталамічної області, або за що відповідає гіпоталамус в організмі.

Гіпоталамус в регуляції функції серцево-судинної системи

На сьогоднішній день експериментальним шляхом показано, що електростимуляція різних гіпоталамічних областей може призводити до виникнення будь-якого з відомих нейрогенних впливів на серцево-судинну систему. Зокрема, стимулюючи центри гіпоталамуса, можна домогтися збільшення або зниження рівня артеріального тиску, збільшення або зниження частоти серцевих скорочень. При цьому показано, що в різних областях гіпоталамуса дані функції організовані по реципрокному типу (тобто існують центри, відповідальні за підвищення артеріального тиску, і центри, відповідальні за його зниження): стимуляція латеральної і задньої гіпоталамічної області призводить до збільшення рівня артеріального тиску і частоти серцевих скорочень, в той час як стимуляція гіпоталамуса в області зорового перехрещення здатна викликати прямо протилежні ефекти. Анатомічної основою регуляторних впливів такого типу служать специфічні центри, що регулюють діяльність серцево-судинної системи, розташовані в ретикулярних областях моста і довгастого мозку, і великі нейронний зв`язку, що проходять від них в гіпоталамус. Функції регулювання якраз і забезпечуються за рахунок тісної обміну інформацією між даними областями головного мозку.

Участь гіпоталамічної області в підтримці сталості температури тіла

Ядерні освіти гіпоталамічної області беруть безпосередню участь в регуляції і підтримці сталості температури тіла. У преоптической області розташована група нейронів, які відповідальні за постійний моніторинг температури крові.

При підвищенні температури крові, що протікає дана група нейронів здатна збільшувати імпульсацію, передаючи інформацію в інші структури головного мозку, тим самим запускаючи механізми тепловіддачі. При зниженні температури крові імпульсація від нейронів зменшується, що зумовлює запуск процесів теплопродукції.

Участь гіпоталамуса в регуляції водного балансу організму

Водно-сольовий баланс організму, вазопресин, гіпоталамус - що це таке? Відповідь на ці питання - далі в цьому розділі. Гіпоталамічна регуляція водного балансу організму здійснюється двома основними шляхами. Перший з них полягає в формуванні почуття спраги і мотиваційної складової, яка включає поведінкові механізми, що приводять до задоволення існуючої потреби. Другий шлях полягає в регуляції втрати рідини організмом з сечею.

Локалізована центр спраги, який зумовлює формування однойменного почуття, в латеральної гіпоталамічної області. При цьому чутливі нейрони даної області постійно відстежують не тільки рівень електролітів в плазмі крові, але і осмотичний тиск, і при збільшенні концентрації обумовлюють формування почуття спраги, що призводить до формування поведінкових реакцій, спрямованих на пошук води. Після того як вода знайдена і почуття спраги задоволено, осмотичний тиск крові і електролітний склад нормалізуються, що повертає імпульсацію нейронів до норми. Таким чином, роль гіпоталамуса зводиться до формування вегетативної основи поведінкових механізмів, спрямованих на задоволення виникаючих аліментарних потреб.

Регуляція втрати або виділення води організмом через нирки лежить на так званих супраоптичних і паравентрікулярних ядрах гіпоталамуса, які відповідають за вироблення гормону під назвою вазопресин, або антидіуретичний гормон. Як випливає із самої назви, даний гормон регулює кількість реабсорбіруемой води в збірних трубочках нефронів. При цьому синтез вазопресину здійснюється в вищезазначених ядрах гіпоталамуса, і далі по аксони термінали він транспортується в задню частину гіпофіза, де зберігається до необхідного моменту. У разі необхідності задня частка гіпофіза виділяє даний гормон в кров, що збільшує реабсорбцію води в ниркових канальцях і призводить до збільшення концентрації сечі і зниження рівня електролітів у крові.

Участь гіпоталамуса в регуляції скоротливої активності матки

Нейронами паравентрікулярних ядер здійснюється вироблення такого гормону, як окситоцин. Даний гормон відповідає за скоротність м`язових волокон матки під час пологів, а в післяпологовому періоді - за скоротливість молочних проток грудних залоз. До кінця вагітності, ближче до пологів, на поверхні міометрія відбувається збільшення специфічних рецепторів до окситоцину, що збільшує чутливість останнього до гормону. У момент пологів висока концентрація окситоцину і чутливість до нього м`язових волокон матки сприяють нормальному протіканню родової діяльності. Після пологів, коли малюк бере сосок, це призводить до стимуляції продукції окситоцину, що обумовлює скорочення молочних проток грудних залоз і виділення молока.

Крім цього, при відсутності вагітності та грудного вигодовування, а також у осіб чоловічої статі, даний гормон відповідає за формування почуття любові і симпатії, за що і отримав свою другу назву - «гормон любові» або «гормон щастя».

Участь гіпоталамуса у формуванні почуття голоду і насичення

У латеральної гіпоталамічної області розташовуються специфічні центри, організовані по реципрокному типу, що відповідають за формування почуття спраги і насичення. Експериментальним шляхом було показано, що електростімуляціонной роздратування центрів, відповідальних за формування почуття голоду, призводить до появи поведінкової реакції пошуку і вживання їжі навіть у ситого тваринного, а роздратування центру насичення - до відмови від їжі тваринного, яке голодувало протягом декількох днів.

При ураженні латеральної гіпоталамічної області і центрів, відповідальних за формування почуття голоду, може виникнути так зване голодування, яке призводить до смерті, а при патології і двосторонньому ураженні вентромедіальної області виникає невгамовний апетит і відсутність почуття насичення, що призводить до формування ожиріння.

Гіпоталамус в області соскоподібного тел також бере участь у формуванні поведінкових реакцій, пов`язаних з їжею. Роздратування цій галузі призводить до появи таких реакцій, як облизування губ і ковтання.

Регуляція поведінкової активності

Незважаючи на свої маленькі розміри, складові всього кілька кубічних сантиметрів, гіпоталамус бере участь в регуляції поведінкової активності і емоційної поведінки, входячи до складу лімбічної системи. При цьому гіпоталамус має великі функціональні зв`язку зі стовбуром мозку і ретикулярної формацією середнього мозку, з передньої таламической областю і лимбическими частинами кори великих півкуль, воронкою гіпоталамуса і гіпофіза для здійснення і координації секреторною і ендокринної функцій останнього.

захворювання гіпоталамуса

Патогенетично всі хвороби гіпоталамуса поділяються на три великі групи, в залежності від особливостей вироблення гормонів. Так, виділяють захворювання, пов`язані з підвищеною гормональною продукцією гіпоталамуса, зі зниженою гормональної продукцією, а також з нормальним рівнем вироблення гормонів. Крім цього, захворювання гіпоталамуса і гіпофіза дуже тісно пов`язані між собою, що зумовлено спільністю кровопостачання, анатомічної будови і функціональної активності. Нерідко патологію гіпоталамуса і гіпофіза об`єднують в загальну групу захворювань гіпоталамо-гіпофізарної системи.

Найбільш поширеною причиною, що приводить до появи клінічної симптоматики, є виникнення аденоми - доброякісної пухлини з залозистої тканини гіпофіза. При цьому, як правило, її виникнення супроводжується збільшенням гормональної продукції з відповідним типовим проявом клінічної симптоматики. Найбільш поширеними є пухлини, які продукують надмірну кількість кортикотропина (кортікотропінома), соматотропіну (соматотропінома), тиреотропіну (тіреотріпінома) і ін.

Серед типових уражень гіпоталамуса слід зазначити пролактину - гормонально активну пухлина, що виробляє пролактіін. Дане патологічний стан супроводжується постановкою клінічного діагнозу гіперпролактинемії і є найбільш характерним для жіночої статі. Підвищена продукція даного гормону призводить до порушень менструального циклу, появам розладів статевої сфери, серцево-судинної системи та ін.

Іншим грізним захворюванням, пов`язаним з порушенням функціональної активності гіпоталамо-гіпофізарної системи, є гипоталамический синдром. Даний стан характеризується не тільки гормональним дисбалансом, а й появою розладів з боку вегетативної сфери, порушення обмінних і трофічних процесів. Діагностика даного стану деколи буває вкрай скрутна, так як окремі симптоми маскуються під симптоматику інших захворювань.

висновок

Таким чином, гіпоталамус, функції якого в забезпеченні життєдіяльності складно переоцінити, є вищий інтеграційний центр, відповідальний за контроль вегетативних функцій організму, а також поведінкових і мотиваційних механізмів. Перебуваючи в складних взаєминах з іншими відділами головного мозку, гіпоталамус бере участь в контролі практично всіх життєво важливих констант організму, а його поразки нерідко призводить до появи важких захворювань і смерті.