Центры гипоталамуса. Строение эндокринного центра гипоталамус и его функции в организме

Гипоталамус — что это такое? Гипоталамус является частью среднего (промежуточного) мозга, вторая часть этого отдела — таламус. Функции гипоталамуса и таламуса различны. Таламус передает в кору мозга все импульсы от многочисленных рецепторов. Гипоталамус же осуществляет обратную связь, он регулирует почти все функции организма человека.

Это важный вегетативный центр, интегрирующий функции внутренних систем и их подстройку к общему процессу жизнедеятельности.

Факт. Последние научные работы рассказывают о влиянии гипоталамуса на уровень и качество памяти, а также на эмоциональное здоровье человека.

Место расположения

Находится гипоталамус в нижней части мозга, под таламусом, под гипоталамической бороздой. Гипоталамус связан с аденогипофизом портальными сосудами последнего. Кровеносные сосуды гипоталамуса являются проницаемыми для больших молекул белка.

Внутреннее устройство

Устройство гипоталамуса очень сложное, несмотря на маленький размер органа. Он представляет собой промежуточную часть головного мозга и им образованы стенки и основание нижней части 3-го желудочка мозга.

Гипоталамус представляет собой область структуры мозга, он состоит из ядер и нескольких менее различимых областей. Отдельные клетки могут проникать в рядом находящиеся области головного мозга, это делает его граничные части размытыми. Передняя часть ограничивается терминальной пластиной, а дорсолатеральная область располагается рядом с медиальной областью мозолистого тела, снизу располагаются сосцевидные тела, серый бугор и воронка.

Центральная область воронки имеет название «срединное возвышение», она слегка приподнята, а сама воронка идёт от серого бугра.

Ядра гипоталамуса

Гипоталамус состоит из внутреннего комплекса гипоталамических ядер, который в свою очередь делится на 3 области из групп нервных клеток:

• Передняя область.
• Задняя область.
• Средняя область.

Каждое из ядер выполняет свою строго определённую функцию, будь то голод или насыщение, активность или вялое поведение и многое другое.

Факт. Строение некоторых ядер зависит от пола человека, то есть, проще говоря, у мужчин и женщин строение и функции гипоталамуса в некоторой степени различны.

За что отвечает гипоталамус?

Свойство живого организма всё время сохранять свою внутреннюю среду в определённом состоянии даже при возникновении небольших внешних раздражителей гарантирует выживаемость организма, такая способность имеет название — гомеостаз.

Гипоталамус как раз и занимается регулировкой функционирования автономной нервной и эндокринной систем, которые необходимы для поддержания гомеостаза, кроме дыхания, которое совершается на автомате, частоты сердцебиения и давления крови.

Важно! На что влияет гипоталамус? Деятельность этого регуляторного центра достаточно серьёзно влияет на то, как ведёт себя человек, на его способность выживать, а также на способность производить потомство. Его функции распространяются на регулировку систем организма в ответ на раздражающие факторы окружающего мира.

Вместе с гипофизом гипоталамус представляет единый функциональный комплекс, где гипоталамус — это регулятор, а гипофиз выполняет эффекторные функции, передавая сигналы нервной системы к органам и тканям гуморальным путем

Какие гормоны вырабатывает?

Гормоны гипоталамуса — пептиды, они разделяются на три вида:

• Рилизинг-гормоны — стимулируют формирование гормонов передней доли гипофиза.
• Статины в гипоталамусе при необходимости притормаживают образование гормонов передней доли.
• Гормоны задней доли гипофиза — вырабатываются гипоталамусом и депонируются гипофизом, затем отправляются в нужные места.

Гамартома

Гамартома представляет собой доброкачественную опухоль гипоталамуса. Известно, что это заболевание диагностируется ещё на стадии внутриутробного развития, но, к сожалению, оно ещё недостаточно изучено.

Существует по всему миру всего несколько серьёзных центров по лечению данного заболевания, один из них располагается в Китае.

Симптомы гамартомы

К многочисленным симптомам гамартомы относятся: судороги (напоминающие припадки смеха), когнитивные расстройства и раннее половое созревание. Также при появлении данного рода опухоли нарушается деятельность эндокринной системы. Из-за неправильной работы гипоталамуса у пациента появляется лишний вес или, наоборот, его недостаток.

Важно. Нарушение правильной работы этого отдела головного мозга провоцирует возникновение ненормального поведения человека, появляются психологические расстройства, эмоциональная нестабильность, беспричинная агрессивность.

Диагностировать гамартому можно при помощи средств медицинской визуализации, таких, как томограмма и МРТ. Также необходимо сдать анализ крови на гормоны.

Как лечат гамартому

Существует несколько способов лечения данной опухоли: первый способ основывается на медикаментозной терапии, второй — хирургический, и третий — лучевое лечение и радиохирургия.

Важно! Медикаментозное лечение лишь убирает симптомы болезни, но не ее причину.

Причины появления опухоли

К сожалению, до сих пор до конца не выявлено достоверных причин появления гамартомы, но существует предположение, что опухоль возникает вследствие нарушений на генетическом уровне, например, пациенты с синдромом Паллистера-Холла имеют предрасположенность к этому заболеванию.

Другие заболевания

Болезни гипоталамуса могут возникать из-за различных причин, внешних и внутренних воздействий. Самыми распространёнными болезнями этой части мозга являются: ушиб, инсульт, опухоль, воспаление.

В связи с патологическими изменениями в гипоталамусе происходит уменьшение образования важных гормонов, а воспаление и опухоль могут создавать давление на расположенные рядом ткани и негативно воздействовать на их функции.

Для правильного и полноценного функционирования гипоталамуса необходимо следовать таким рекомендациям:

• Занятия спортом и каждодневные прогулки на свежем воздухе.
• Чтобы гипоталамус вошёл в привычный ритм работы, соблюдайте режим дня.
• Исключите спиртное и сигареты. Откажитесь от просмотра телепередач и работы за компьютером перед сном.
• Правильное питание без переедания.
• Старайтесь употреблять в пищу побольше овощей, изюма, кураги, мёда, яиц, грецких орехов, жирной рыбы и морской капусты.

Старайтесь следить за состоянием своего здоровья. Несмотря на то, что гамартома — это доброкачественная опухоль, она является достаточно серьёзным и не до конца изученным заболеванием, поэтому при первых симптомах недомогания обратитесь за консультацией к врачу.

Гипоталамус – это небольшой по объему (около 1 см3), но важный по функциям отдел, который лежит на дне и по бокам третьего мозгового желудочка, вентральнее таламуса. Сзади гипоталамус примыкает к среднему мозгу. Верхнюю границу гипоталамуса формируют конечная пластинка и перекрест зрительного нерва. Гипоталамус находится в основании головного мозга человека и составляет стенки III мозгового желудочка. Стенки к основанию переходят в воронку, которая заканчивается гипофизом (нижней мозговой железой). Гипоталамус является центральной структурой лимбической системы мозга и выполняет многообразные функции.

У филогенетически более древних животных гипоталамус руководил почти все жизнедеятельностью. Гипоталамус включает в себя такие анатомические структуры, как серый бугор, воронку, которая заканчивается гипофизом, и мамиллярные, или сосцевидные, тела.

Гипоталамус имеет мощную систему кровотока и самое большое число капилляров по сравнению с другими структурами мозга.

В нейтральной сети гипоталамуса можно выделить несколько десятков ядер, которые топографически подразделяются на три группы: переднюю, среднюю и заднюю.

Ядра гипоталамуса образуют многочисленные связи друг с другом и с другими структурами ЦНС.

Главные афференты : от лимбической системы, коры больших полушарий, базальных ганглиев и ретикулярной формации ствола.

Основные эфференты: в ствол мозга – в ретикулярную формацию, моторные и вегетативные центры спинного мозга, в лимбическую систему, в ядрам таламуса, к задней доле гипофиза (передняя доля регулируется через заднюю), то есть, гипоталамус связан почти со всеми структурами мозга, в том числе, через лимбическую систему.

Основные функции гипоталамуса

Гипоталамус – высший центр интеграции вегетативных функций. Их можно разделить на несколько групп:

1. Регуляция деятельности гипофиза (см. цитоархитектоника коры больших полушарий)
2. Регуляция вегетативных реакции , в том числе терморегуляция и регуляция симпатической и парасимпатической вегетативный нервной системы (см. вегетативная нервная система).
3. Регуляция биологически значимого поведения : пищевого, питьевого, полового, оборонительного, циклов сна и бодрствования (см. основные центры регуляции представленные в гипоталамусе).

Гипоталамус располагается в глубине мозга, формируя стенки третьего желудочка.

Гипоталамус – это высший подкорковый центр интеграции вегетативных, эмоциональных и мотивационных реакций, регуляции двигательных (моторных), обменных, энергетических и иных ответов, направленных на адаптацию и корректировку поведения. Гипоталамус вместе со стволовыми структурами мозга поддерживает и регулирует кровообращение (функция сердца и тонус сосудов), регулирует обмен веществ (железы внутренней и внешней секреции), контролирует энергетический обмена организма, обмен воды, жиров, белков и углеводов. Он поддерживает и согласовывает все процессы в организме, обеспечивая постоянство внутренней среды (т.н. гомеостаз). При этом совместно с близлежащими структурами диэнцефальной области он контролирует эмоции, поведение, сон.

Гипоталамус расположен в самом центре мозга.

Он содержит около 48 ядер (скопление нервных клеток), часть из которых напрямую связана с гипофизом. Гипофиз — это центр эндокринной регуляции в организме, он регулирует функцию надпочечников, тимуса, щитовидной железой, паращитовидных желез, некоторые функции поджелудочной железы, половые железы.

Гипоталамус непосредственно участвует в сне, пробуждении, формировании настроения, в реакции на стресс и в самом стрессе, в мотивациях и поведенческих реакциях. Примерами нарушения функции гипоталамуса могут служить синдром гипервозбудимости (гиперактивные дети) и посттравматический стрессовый синдром .

Гипоталамус можно сравнить с центральным компьютером в организме человека, своеобразной релейной станцией, к которой стекается вся информация о многочисленных вегетативных (не подвластных сознанию) функциях организма. В его ведении частота сердечных сокращений, температуру тела, чувство голода и сытости, сон, половой рефлекс (поиск пары), он определяет темперамент (эмоции, агрессивность и др.). Подавляющий поток информации достигает гипоталамуса, но не поступает в кору головного мозга. Сознание человека не в состоянии обработать такой поток информации и сознательно сделать адекватную корректировку функций организма. Гипоталамус во многом самостоятельная «инстанция» мозга, которая запрограммирована на «автоматическую» регуляцию всех вегетативных процессов в организме. Осознанный анализ такого объема информации даже теоретически невозможен, «переварить» ее сознанию нереально. Да и не нужно. Система регуляции вегетативных функций отлажена природой и настроена по принципу обратной связи: запрос – ответ, больше — меньше… При этом параметры регуляции с участием гипоталамуса «откалиброваны» и реализуются в четких физиологических рамках.

На более низких уровнях (ствол мозга, спинной мозг) процессы регулируются рефлекторно. Задача же гипоталамуса, как у топ-менеджера – сбалансировать все процессы в организме и привести их к заданным физиологическим параметрам.

Например, физическая нагрузка или стресс протекают с учащением сердцебиения. При этом частота сердечных сокращений – это только видимая (ощутимая) часть регуляции. Одномоментно гипоталамус регулирует объем и силу сердечного выброса, тонус сосудов в различных участках тела, тем самым перераспределяя кровь в различные сосудистые бассейны. Например, нужно экстренно снабдить кровью работающие мышцы. При этом учащенное дыхание также требует крови к легким, которые интенсивно поглащают кислород, необходимый для мышц и, конечно же, сердца. Важно не забыть о мозге, который должен продолжать анализировать ситуацию, думать куда бежать и что делать. Чуть позже гипоталамус включает потоотделение для охлаждения кожи, дабы не допустить перегрева. При этом гипоталамус должен контролировать уровень стрессовых и иных гормонов, не обделить кровотоком почки (при критическом снижении почечного кровотока, почки проживут не более нескольких часов)…. А не только обеспечить приток к работающим при беге мышцам. Такова приблизительно роль гипоталамуса на примере только одного физиологического процесса – банальной физической нагрузке. Подобного рода процессов в организме несоизмеримо больше, в них участвуют все железы внутренней секреции – надпочечники, щитовидная железа, половые железы и многие другие органы, тесно связанные между собой. Все эти сложные процессы протекают скоординировано, одномоментно и регулируются гипоталмусом.

Любой сбой в регуляторной функции гипоталамуса приводит к серьезным поломкам. Например, ВСД (вегето-сосудистая дистония) , посттравматические стрессовые реакции (), гипоталамический синдром , лечение которых возможно только при понимании структурной организации гипоталамуса, локализации ядер (см. рис. ниже) и его многочисленных связей с другими структурами мозга и эндокринными органами. К примеру, лечение ВСД и затянувшихся посттравматических реакций не будет эффективным без стабилизации функции перивентрикулярных ядер гипоталамуса (врутренний протокол Института № 57/2001).

Множественные ядра гипоталамуса тесно связан с гипофизом – главным эндокринным органом-регулятором в организме (см. рис.).

Гипоталамус, как высшая (центральная) система регуляции вегетативных функций, расположен ниже коры головного мозга – в т.н. подкорке. Она автономна и слабо связана с сознанием, только на уровне эмоциональном и поведенческом. В норме необходимый минимум информация все же доходит до нашего сознания и предупреждает о ряде физиологических отклонений в организме, которые воспринимаются, как дискомфорт, боль, недомогание и проч. Например, комфортно ли организму или нет, есть ли жажда и нужно ли искать воду, а при голоде — пищу; пора ли искать вторую половину для продолжения рода и как нужно реагировать на опасность – страхом и бежать или ответной агрессией и защищаться. Подобных реакций множество. Гипоталамус, как «тайный советник» дирижирует нашим поведением и эмоциональными реакциями.

Для запуска любой простой или сложной регуляторной реакции, гипоталамус должен отработать в качестве диагностического органа. Собрав огромный объем информации о потребностях организма в данный момент, он мгновенно отвечает регуляцией, не давая организму выйти за пределы физиологической деятельности. Сбой в такой регуляции приводит к возникновению заболеваний эмоционального, вегетативно-сосудистого (см. ВСД ) и эндокринного характера. Существует множество симптомов и синдромов, которые являются следствием отклонений в работе гипоталамуса (гипоталамический синдром , , синдром гиперактивности (гипервозбудимости) у детей, неврозы , и др.

Руководитель Украинского института Неврологии
и Мышечно-скелетной медицины,
доктор медицинских наук В.В.Гонгальский

Гипоталамус - внешний подкорковый центр вегетативной нервной системы. Эта подбугорная область промежуточного мозга долгое время является важным объектом различных научных исследований.

В настоящее время для изучения различных структур мозга широко применяется метод вживления электродов. С помощью особой стереотаксической техники через трепанационное отверстие в черепе вводят электроды в любой заданный участок мозга. Электроды изолированны на всем протяжении, свободен только их кончик. Включая электроды в цепь, можно узколокально раздражать те или иные зоны.

В этой работе рассматриваются некоторые теоретические и физиологические аспекты данной области промежуточного мозга.

Общие функции гипоталамуса.

У позвоночных гипоталамус представляет собой главный нервный центр, отвечающий за регуляцию внутренней Среды организма.

Филогенетически - это довольно старый отдел головного мозга, и поэтому у наземных млекопитающих строение его относительно одинаково, в отличие от организации таких более молодых структур, как новая кора и лимбическая система.

Гипоталамус управляет всеми основными гомеостатическими процессами. В то время как децеребрированному животному можно достаточно легко сохранить жизнь, для поддержания жизнедеятельности животного с удаленным гипоталамусом требуются особые интенсивные меры, так как у такого животного уничтожены основные гомеостатические механизмы.

Принцип гомеостаза заключается в том, что при самых разнообразных состояниях организма, связанных с его приспособлением к резко изменяющимся условиям окружающей Среды (например, при тепловых или холодовых воздействиях, при интенсивной физической нагрузке и так далее), внутренняя Среда остается постоянной и параметры ее колеблются лишь в очень узких пределах. Наличие и высокая эффективность механизмов гомеостаза у млекопитающих, и в частности у человека, обеспечивают возможность их жизнедеятельности при значительных изменениях окружающей Среды. Животные, неспособные поддерживать некоторые параметры внутренней Среды, вынуждены жить в более узком диапазоне параметров окружающей Среды.

Например: Способность лягушек к терморегуляции настолько ограничена, что для того, чтобы выжить в условиях зимних холодов, им приходится опускаться на дно водоемов, где вода не замерзнет. Напротив, многие млекопитающие зимой могут вести столь же свободное существование, что и летом, несмотря на значительные колебания температуры.

Отсюда понятно - в связи со слабым развитием механизмов гомеостаза, эти животные менее свободны в своей жизнедеятельности, а если удален гипоталамус, следственно нарушены гомеостатические процессы, то для поддержания жизнедеятельности этого животного необходимы особые интенсивные меры.

Функциональная анатомия гипоталамуса.

Расположение гипоталамуса.
Гипоталамус представляет собой небольшой отдел головного мозга весом около 5 грамм. Гипоталамус не обладает четкими границами, и поэтому его можно рассматривать как часть сети нейронов, протягивающейся от среднего мозга через гипоталамус к глубинным отделам переднего мозга, тесно связанным с филогенетически старой обонятельной системой. Гипоталамус является вентральным отделом промежуточного мозга, он лежит ниже (вентральнее) таламуса, образуя нижнюю половинку стенки третьего желудочка. Нижней границей гипоталамуса служит средний мозг, а верхней - конечная пластинка, передняя спайка и зрительный перекрест. Латеральнее гипоталамуса расположен зрительный тракт, внутренняя капсула и субталамические структуры.

Строение гипоталамуса.
В поперечном направлении гипоталамус можно разделить на три зоны:
1) Перивентрикулярную;
2) Медиальную;
3) Латеральную.

Перивентрикулярная зона представляет собой тонкую полоску, прилежащую к третьему желудочку. В медиальной зоне различают несколько ядерных областей, расположенных в переднезаднем направлении (рис.1 - закрашено красным) Преоптическая область филогенетически принадлежит к переднему мозгу, однако ее относят обычно к гипоталамусу.

От вентромедиальной области гипоталамуса начинается ножка гипофиза, соединяющаяся с адено- и нейрогипофизом. Передняя часть этой ножки носит название срединного возвышения. Там оканчиваются отростки многих нейронов преоптической и передней областей гипоталамуса, а также вентромедиального и инфундибулярного ядер (рис.1 - цифры: 1, 4, 5); здесь из этих отростков высвобождаются гормоны, поступающие через систему портальных сосудов к передней доле гипофиза. Совокупность ядерных зон, в которых содержатся подобные гормон-продуцирующие нейроны, носят название гипофизотропной области. (Рис.1 - участок, обозначенный прерывистой линией).

Отростки нейронов супраоптического и паравентрикулярного ядер (Рис. 1 - цифры 2 и 3) идут к задней доле гипофиза (эти нейроны регулируют образование и высвобождение окситоцина и АДТ, или вазопрессина). Связать конкретные функции гипоталамуса с его отдельными ядрами, за исключением супраоптического и паравентрикулярного ядер, невозможно.

В латеральном гипоталамусе не существует отдельных ядерных областей. Нейроны этой зоны диффузно располагаются вокруг медиального пучка переднего мозга, идущего в растрально-каудальном направлении от латеральных образований основания лимбической системы к передним центрам промежуточного мозга. Этот пучок состоит из длинных и коротких восходящих и нисходящих волокон.

Афферентные и эфферентные связи гипоталамуса.
Организация афферентных и эфферентных связей гипоталамуса свидетельствует о том, что он служит важным интегративным центром для соматических, вегетативных и эндокринных функций (рис. 2).

Латеральный гипоталамус образует двухсторонние связи с верхними отделами ствола мозга, центральным серым веществом среднего мозга и с лимбической системой. Чувствительные сигналы от поверхности тела и внутренних органов поступают в гипоталамус по восходящим спинобульборетикулярным путям, которые ведут в гипоталамус, либо через таламус, либо через лимбическую область среднего мозга. Остальные афферентные сигналы поступают в гипоталамус по полисинаптическим путям, которые пока еще не все идентифицированы.

Эфферентные связи гипоталамуса с вегетативными и соматическими ядрами ствола мозга и спинного мозга образованы полиснаптическими путями, идущими в составе ретикулярной формации.

Медиальный гипоталамус обладает двусторонними связями с латеральным, и, кроме того, он непосредственно получает сигналы от некоторых остальных отделов головного мозга. В медиальной области гипоталамуса существуют особые нейроны, воспринимающие важнейшие параметры крови и спинномозговой жидкости (рис.2, красные стрелки) : то есть эти нейроны следят за состоянием внутренней Среды организма. Они могут воспринимать, например, температуру крови, водноэлектролитный состав плазмы или содержание гормонов в крови.

Через нервные механизмы медиальная область гипоталамуса управляет деятельностью нейрогипофиза, а через гормональные - аденогипофиза. Таким образом, эта область служит промежуточным звеном между нервной и эндокринной системой.

Гипоталамус и сердечно-сосудистая система.

При электрическом раздражении почти любого отдела гипоталамуса могут возникнуть реакции со стороны сердечно-сосудистой системы. Эти реакции, опосредованные в первую очередь симпатической системой, а также ветвями блуждающего нерва, идущими к сердцу, свидетельствуют о важном значении гипоталамуса для регуляции гемодинамики со стороны внешних нервных центров.

Раздражение какого-либо отдела гипоталамуса может сопровождаться противоположными изменениями кровотока в разных органах (например, увеличением кровотока в скелетных мышцах и одновременным снижением в сосудах кожи). С другой стороны, противоположные реакции сосудов какого-либо органа могут возникать при раздражении разных зон гипоталамуса. Биологическое значение подобных гемодинамических сдвигов можно понять лишь в том случае, если рассматривать их в связи с другими физеологическими реакциями, сопровождающими раздражение этих же поталомических зон. Иными словами, гемодинамические эффекты раздражения гипоталамуса входят в состав общих поведенческих или гомеостатических реакций, за которые отвечает этот центр.

В качестве примера можно привести пищевые и защитные поведенческие реакции, возникающие при электрическом раздражении ограниченных участков гипоталамуса. Во время защитного поведения артериального давления и кровоток в скелетных мышцах повышаются, а кровоток в сосудах кишечника снижается. При пищевом поведении возрастает артериальное давление и кровоток в кишечнике, а кровоток в скелетных мышцах уменьшается. Аналогичные изменения гемодинамических параметров наблюдаются и во время других реакций, возникающих в ответ на раздражение гипоталамуса, например при терморегуляторных реакциях или половом поведении.

За механизмы регуляции гемодинамики в целом (то есть артериального давления в большом кругу кровообращения, сердечного выброса и распределения крови), действующие по принципу следящих систем, отвечают нижние отделы ствола мозга. Эти отделы получают информацию от артериальных баро- и химорецепторов и механорецепторов предсердий и желудочков сердца и посылают сигналы к различным структурам сердечно-сосудистой системы по симпатическим и парасимпатическим эфферентным волокнам. Такая бульбарная саморегуляция гемодинамики в свою очередь управляется высшими отделами ствола мозга, и в особенности гипоталамуса. Эта регуляция осуществляется благодаря нервным связям между гипоталамусом и преганглионарными вегетативными нейронами. Высшая нервная регуляция сердечно-сосудистой системы со стороны гипоталамуса участвует во всех сложных вегетативных реакциях, для управления которыми простой саморегуляции недостаточно, к таким регуляциям можно отнести: терморегуляцию, регуляцию приема пищи, защитное поведение, физическую деятельность и так далее.

Приспособительные реакции сердечно-сосудистой системы во время работы.
Механизмы приспособления гемодинамики при физической работе представляют теоретический и практический интерес. При физической нагрузке повышается сердечный выброс (главным образом в результате увеличения частоты сокращений сердца) и одновременно возрастает кровоток в скелетных мышцах. В то же время кровоток через кожу и органы брюшной полости снижается. Эти приспособительные циркуляторные реакции возникают практически одновременно с началом работы. Они осуществляются центральной нервной системой через гипоталамус.

У собаки при электрическом раздражении латеральной области гипоталамуса на уровне мамиллярных тел возникают точно такие же вегетативные реакции, как и при беге на тредбане. У животных в состоянии наркоза электрическое раздражение гипоталамуса может сопровождаться локомоторными актами и учащением дыхания. Путем небольших изменений положения раздражающего электрода можно добиться независящих друг от друга вегетативных и соматических реакций. Все эти эффекты устраняются при двусторонних поражениях соответствующих зон; у собак с такими поражениями исчезают приспособительные реакции сердечно-сосудистой системы к работе, и при беге на тредбане, такие животные быстро устают. Эти данные свидетельствуют о том, что в латеральной области гипоталамуса расположены группы нейронов, отвечающие за адаптацию гемодинамики к мышечной работе. В свою очередь эти отделы гипоталамуса контролируются корой головного мозга. Неизвестно, может ли осуществляться такая регуляция изолированным гипоталамусом, так как для этого необходимо, чтобы к гипоталамусу поступали особые сигналы скелетных мышц.

Гипоталамус и поведение.

Электрическое раздражение маленьких участков гипоталамуса сопровождается возникновением у животных типичных поведенческих реакций, которые столь же разнообразны, как и естественные видоспецифические типы поведения конкретного животного. Важнейшими из таких реакций являются оборонительное поведение и бегство, пищевое поведение (потребление пищи и воды), половое поведение и терморегуляторные реакции. Все эти поведенческие комплексы обеспечивают выживание особи и вида, и поэтому их можно назвать гомеостатическими процессами в широком смысле этого слова. В состав каждого из этих комплексов входят соматорный, вегетативный и гормональный компоненты.

При локальном электрическом раздражении каудального кольца у бодрствующей кошки возникает оборонительное поведение, которое проявляется в таких типичных соматорных реакциях, как выгибание спины, шипение, расхождение пальцев, выпускание когтей, а также вегетативными реакциями - учащенным дыханием, расширением зрачков и пилоэрекцией в области спины и хвоста. Артериальное давление и кровоток в скелетных мышцах при этом возрастают, а кровоток в кишечнике снижается (рис.3 справа). Такие вегетативные реакции связаны главным образом с возбуждением адренергических симпатических нейронов. В защитном поведении участвуют не только соматорная и вегетативная реакции, но и гормональные факторы.

При раздражении каудального отдела гипоталамуса болевые раздражения вызывают лишь фрагменты оборонительного поведения. Это свидетельствует о том, что нервные механизмы оборонительного поведения находятся в задней части гипоталамуса.

Пищевое поведение, также связанное со структурами гипоталамуса, по своим реакциям почти противоположно оборонительному поведению. Пищевое поведение возникает при местном электрическом раздражении зоны, расположенной 2-3 мм дорсальнее зоны оборонительного поведения (рис.3 -1). В этом случае наблюдаются все реакции, характерные для животного в поисках пищи. Подойдя к миске, животное с искусственно вызванным пищевым поведением начинает есть, даже если оно не голодно, и при этом пережевывает несъедобные предметы.

При исследовании вегетативных реакций можно обнаружить, что такое поведение сопровождается увеличенным слюноотделением, повышением моторики и кровоснабжения кишечника и снижением мышечного кровотока (рис.3). Все эти типичные изменения вегетативных функций при пищевом поведении служат как бы подготовительным этапом к приему пищи. Во время пищевого поведения повышается активность парасимпатических нервов желудочно-кишечного тракта.

Принципы организации гипоталамуса.

Данные систематических исследований гипоталамуса при помощи локального электрического раздражения свидетельствуют о том, что в этом центре существуют нервные структуры, управляющие самыми разнообразными поведенческими реакциями. В опытах с использованием других методов - например, разрушения или химического раздражения - это положение было подтверждено и расширено.

Пример: афагия (отказ от пищи), возникающую при поражениях латеральных областей гипоталамуса, электрическое раздражение которых приводит к пищевому поведению. Разрушение медиальных областей гипоталамуса, раздражение которых тормозит пищевое поведение (центров насыщения), сопровождается гиперфагией (чрезмерным потреблением пищи).

Области гипоталамуса, раздражение которых приводит к поведенческим реакциям, широко перекрываются. В связи с этим пока еще не удалось выделить функциональные или анатомические скопления нейронов, отвечающих за то или иное поведение. Так, ядра гипоталамуса, выявляемые при помощи нейрогистологических методов, лишь весьма приблизительно соответствуют областям, раздражение которых сопровождается поведенческими реакциями. Таким образом, нервные образования, обеспечивающие формирование целостного поведения из отдельных реакций, не следует рассматривать как четко очерченные анатомические структуры (на что могло бы натолкнуть существование таких терминов, как “центр голода” и “центр насыщения”).

Нейронная организация гипоталамуса, благодаря которой это небольшое образование способно управлять множеством жизненно важных поведенческих реакций и нейрогуморальных регуляторных процессов, остается загадкой.

Возможно, группы нейронов гипоталамуса, отвечающие за выполнение какой-либо функции, отличаются друг от друга афферентными и эфферентными связями, медиаторами, расположением дендритов и тому подобное. Можно предположить, что в малоизученных нами нервных цепях гипоталамуса заложенны многочисленные программы. Активизация этих программ под влиянием нервных сигналов от вышележащих отделов мозга (например лимбической системы) и сигналов от рецепторов и внутренней Среды организма может приводить к различным поведенческим и нейрогуморальным регуляторным реакциям.

Функциональные расстройства у людей с повреждениями гипоталамуса

У человека нарушения деятельности гипоталамуса бывают связаны главным образом с неопластическими (опухолевыми), травматическими или воспалительными поражениями. Подобные поражения могут быть весьма ограниченными, захватывая передний, промежуточный или задний отдел гипоталамуса. У таких больных наблюдаются сложные функциональные расстройства. Характер этих расстройств определяется, кроме всего прочего, остротой (например при травмах) или длительностью (например, при медленно растущих опухолях) процесса. При ограниченных острых поражениях могут возникать значительные функциональные нарушения, в то время как при медленно растущих опухолях эти нарушения начинают проявляться лишь при далеко зашедшем процессе.

В таблице перечислены сложные функции гипоталамуса и нарушения этих функций. Расстройства восприятия, памяти и цикла сон/бодрствование частично связаны с повреждением восходящих и нисходящих путей, соединяющих гипоталамус с лимбической системой.

Список использованной литературы.

1. Физиология человека. Том 1, под ред.акад. П.Г.Костюка. “Мир”, 1985.
2. Воробьева Г.А., Губарь Л.В., Сафьянникова С.Б., Анатомия и физиология.
3. Ермолаев И.И., Возрастная физиология.
4. Фомин А.Б., Физиология человека, “Просвещение”,1995.

- это отдел промежуточного мозга, управляющий жизнедеятельностью организма, поддерживающий гомеостаз и связывающий нервную систему с эндокринной. Его основные функции: вегетативная, нейроэндокринная, нейрогуморальная, нейроиммунная, хронобиологическая.

"Запоминалка"

"Гипоталамус - главный выживамус". Он обеспечивает выживание организма, т.к. регулирует все основные процессы жизнедеятельности.

Видео: Промежуточный мозг (видеолекция)

Видео: Промежуточный мозг (Diencephalon)

Строение гипоталамуса

Гипоталамус является частью промежуточного мозга. В нем можно выделить передний отдел (передний гипоталамус) и задний отдел (задний гипоталамус). В гипоталамусе расположены многочисленные скопления серого вещества - ядра. Их более 32 пар. По своему расположению они делятся на области - преоптическую, переднюю, среднюю и заднюю.

Ядра гипоталамуса образуют многочисленные связи друг с другом (ассоциативные), с парными одноименными ядрами противоположной стороны (комиссуральные), а также с выше- и нижележащими структурами ЦНС (проекционные). Главные афферентные пути гипоталамуса идут от лимбической системы, коры больших полушарий, базальных ганглиев и ретикулярной формации ствола. Основные эфферентные пути гипоталамуса идут в ствол мозга - его ретикулярную формацию, моторные и вегетативные центры, в вегетативные центры спинного мозга, от мамиллярных тел к передним ядрам таламуса и далее в лимбическую систему, от супраоптического и паравентрикулярного ядер к нейрогипофизу, от вентромедиального и инфундибулярного ядер к аденогипофизу, а также имеются эфферентные выходы к лобной коре и полосатому телу.

Гипоталамус является многофункциональной системой, обладающей широкими регулирующими и интегрирующими влияниями. Однако важнейшие функции гипоталамуса трудно соотнести с его отдельными ядрами. Как правило, отдельно взятое ядро имеет несколько функций, а отдельно взятая функция локализуется в нескольких ядрах. В связи с этим физиология гипоталамуса рассматривается обычно в аспекте функциональной специфики его различных областей и зон.

Рис. Гипоталамус и гипофиз "повязаны кровью".

Функции гипоталамуса

В каждой из этих областей лежат группы ядер, отвечающих за вегетативную регуляцию функций, а также ядра, выделяющие нейрогормоны. Эти ядра различают также по их функциям. Так, в передней области находятся ядра, выполняющие функции регуляции теплоотдачи за счёт расширения кровеносных сосудов и увеличения отделения пота. А ядра, регулирующие теплопродукцию (за счёт повышения катаболических реакций и непроизвольных мышечных сокращений), располагаются в задней области гипоталамуса. В гипоталамусе расположены центры регуляции всех видов обмена веществ - белкового, жирового, углеводного, центры голода и насыщения. Среди групп ядер гипоталамуса находятся центры регуляции водно-солевого обмена, связанные с центром жажды, формирующего мотивацию поиска и потребления воды.

В передней области гипоталамуса лежат ядра, участвующие в процессах регуляции чередования сна и бодрствования (циркадных ритмов), а так же в регуляции полового поведения.

Гипоталамус играет роль нейровегетативного, нейроэндокринного, нейрогуморального, нейроиммунного, генорегуляторного и хронобиологического центра.

Он является центральным образованием лимбико-ретикулярного комплекса, обеспечивает гомеостаз и адаптацию организма. Нарушения в работе гипоталамуса могут вызывать множество неприятных последствий: психические, поведенческие, а также психосоматические расстройства (варианты гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, бронхиальной астмы, нейродермита, язвенной болезни, ревматоидного артрита, сахарного диабета II типа, тиреотоксикоза, иммунно-аллергических реакций и аутоиммунных процессов, дискинезий и синдромов раздраженных полых органов), нейроциркуляторную дистонию и гипоталамические синдромы, а также бесплодие центрального генеза.

Важной физиологической особенностью гипоталамуса является высокая проницаемость его сосудов для различных веществ, в том числе и для крупных полипептидов. Это обусловливает большую чувствительность гипоталамуса к сдвигам во внутренней среде организма и способность реагировать на колебания концентрации гуморальных веществ. В гипоталамусе по сравнению с другими структурами головного мозга имеются самая мощная сеть капилляров (1100-2600 капилляров/мм2) и самый большой уровень локального кровотока.

Гипоталамус является "нейроэндокринным преобразователем", обеспечивающим переход от нервной регуляции к эндокринной (гормональной) и обратно: от гормональной к нервной.

Основные функции гипоталамуса

1. Нейровегетативные.

2. Нейроэндокринные.

3. Нейрогуморальные.

Гипоталамус выделяет 7 видов стимуляторов (либерины ) и 3 вида ингибиторов (статины ), управляющих секрецией гормонов гипофизом.

Либерины гипоталамуса:

1. Кортиколиберин.
2. Тиролиберин.
3. Люлиберин.
4. Фоллилиберин.
5. Соматолиберин.
6. Пролактолиберин.
7. Меланолиберин.

Статины гипоталамуса:

1. Соматостатин.
2. Пролактостатин.
3. Меланостатин.

Каждый из либеринов воздействует на определенную популяцию клеток гипофиза и вызывает в них синтез соответствующих гормонов: тиреотропина, гормона роста (соматотропина), пролактина, гонадотропинов (лютеинизирующий и фолликулостимулирующий гормоны), а также адренокортикотропного гормона (кортикотропина).

4. Нейроиммунные.

5. Генорегуляторные.

6. Хронобиологические.

Эксперименты с шоком конечностей у крыс показывают, что эндорфиновая система гипоталамуса не только обеспечивает тонический контроль высвобождения пролактина из гипофиза, но обеспечивает также связь модулирующего типа между сенсорным эмоциональным восприятием и высвобождением пролактина (Эндорфины: Пер. с англ. / Под ред. Э. Коста, М. Трабукки - М.: Мир, 1981. - 368 с. С. 198, Guidotti A., Grandison L.). Гипоталамус связывает между собой сенсорные системы восприятия, эндорфиновую систему эмоциональных реакций и гормональные реакции на стресс.