К гипоталамусу относятся все перечисленных функций кроме. Общие функции гипоталамуса

Гипоталамус – это главный нервный центр позвоночных. Он отвечает за регуляцию внутренней среды организма.

Гипоталамус, от лат. Hypothalamus, или подбугорье– это отдел промежуточного мозга, который располагается ниже , или «зрительных бугров». Собственно за это гипоталамус и получил свое название.

Это сравнительно старый отдел головного мозга (филогенетически), и наземные млекопитающие имеют примерно одинаковое строение гипоталамуса. Это отличает его от организации таких сравнительно молодых структур, как лимбическая система и новая кора.

Гипоталамус головного мозга управляет всеми основными гомеостатическими процессами, то есть способностью организма поддерживать на нужном уровне постоянство внутренней среды. Это важнейшая составляющая адаптационной способности живых существ.

Суть процесса гомеостаза проста: разнообразные состояния организма, связанные с приспособлением к условиям постоянно изменяющейся внешней среды (например, воздействия на организм холода или тепла, интенсивные физические нагрузки и другое) не способны изменить состояние внутренней среды, она остается неизменной и постоянной, ее параметры, впрочем, изменяются, но в самых узких пределах.
Благодаря гомеостазу, эффективному процессу адаптации и выживания, человек и другие млекопитающие могут жить в условиях постоянно меняющейся окружающей среды.

Те животные, чей гомеостаз не так эффективен, который не могут поддерживать какие-либо параметры своей внутренней среды, вынуждены жить в какой-либо особой среде, которая имеет боле узкий диапазон параметров.

Гипоталамус головного мозга, также играет важную роль в поддержании уровня обмена веществ, кроме того, он регулирует деятельность разных физиологических систем – сердечно-сосудистой, пищеварительной, эндокринной и др. Гипоталамус, таким образом, координирует различные функции организма – вегетативную, психическую и соматическую.

Гипоталамус содержит больше 30 ядер – парных скоплений нервных клеток. Этот отдел мозга связан нервными путями с другими отделами нервной системы – выше- и нижележащими.

В нервных клетках гипоталамуса идет образование гормонов, например, вазопрессина, и биологически активных веществ (этот процесс называется нейросекрецией). Эти вещества потом поступают по нервным волокнам и сосудам в . Они способствуют выделению гормонов.

Гипоталамус, таким образом, отвечает за нейро-гуморально-гормональный контроль функций, регуляцию деятельности желёз внутренней секреции в соответствии с нуждами организма.

Гипоталамус имеет большую сеть сосудов и рецепторов. Они улавливают сдвиги температур, даже самые незначительные, кроме того, они улавливают содержание во внутренней среде организма воды, гормонов, сахара и солей. Полученные данные позволяют запускать соответствующие механизмы, ответственные за сексуальное и пищевое поведение.

Гипоталамус анатомия

Гипоталамус – это небольшой отдел головного мозга человека, его вес составляет всего лишь около 5 гр.

Четкие границы гипоталамуса определить сложно, и его принято рассматривать как составную часть сети нейронов, которая идет от среднего мозга, проходя через гипоталамус к глубинным отделам переднего мозга. Эти отделы теснейшим образом связаны с , которая является филогенетически старой.

Гипоталамус – это вентральный отдел промежуточного мозга, который расположен вентральнее (ниже) таламуса и образует нижнюю половинку стенки третьего .

– это нижняя граница гипоталамуса, а конечная пластинка, зрительный перекрести передняя спайка – его верхняя граница. Сбоку (латеральнее) гипоталамуса находится внутренняя капсула, зрительный тракт и субталамические структуры.

Строение гипоталамуса

Если смотреть в поперечном направлении, то гипоталамус можно разделить на три зоны – это перивентрикулярная, медиальная и латеральная зоны.

Повреждения гипоталамуса приводят к различным функциональным расстройствам. Как правило, повреждения этого отдела мозга приводят к неопластическим, или опухолевым поражениям, а также травматическим или воспалительным поражениям. Эти поражения бывают ограниченного характера, тогда они захватывают передний, промежуточный или задний отдел гипоталамуса.

У человека с подобными повреждениями бывают сложные функциональные расстройства. Отличительными чертами болезни являются острота (к примеру, при травмах) или длительность (как в случае медленно растущих опухолей).

В случае, ограниченных острых поражений случаются значительные функциональные нарушения. Если же у человека есть опухоль, и она растет медленно, то нарушения будут проявляться только тогда, когда процесс зайдет далеко

Повреждения гипоталамуса способны вызвать нарушения в эндокринной сфере, обменно-трофические нарушения и различные вегетативные, как, например, проблемы с терморегуляцией, сном и бодрствованием, нарушения в эмоциональной сфере.

Здоровья Вам и Вашим близким!

Это не больших размеров область, находящаяся в промежуточном мозге человека, состоящая из множества групп клеток, регулирующих гомеостаз организма и нейроэндокринную функцию мозга и включающая более 30 ядер. Гипоталамус входит в гипоталамо-гипофизарную систему, куда также входит и гипофиз. Располагается гипоталамус немного ниже таламуса и чуть выше ствола мозга.

Гипоталамус имеет связь через нервные пути почти со всеми отделами центральной нервной системы. В данную связь входят гиппокамп, кора мозга, мозжечок, миндалина, спинной мозг и ствол мозга. Гипоталамус формирует вентральную часть промежуточного мозга.

Гипоталамус связывает нервную систему с эндокринной системой через гипофиз.

Гипоталамус отвечает за многие виды деятельности вегетативной нервной системы, в частности за процессы обмена веществ. Также в гипоталамусе происходит синтезирование и выделение определенных нейрогормонов, которые действуют на гипофиз, стимулируя или притормаживая его секрецию. Под действием гипоталамуса происходит контроль температуры тела, а также чувства голода, жажды, усталости, регулирование сна.

Строение гипоталамуса

По размерам гипоталамус можно сравнить с размерами миндаля. Им образованы стены и основание нижней части третьего желудочка. От таламуса гипоталамус отделяется гипоталамической бороздой. Гипоталамус является структурой головного мозга, состоящей из ядер и менее различимых областей. Некоторые клетки гипоталамуса проникают в соседние мозговые области, что делает его анатомические границы не четкими.

Спереди гипоталамус имеет ограничение терминальной пластинкой, а дорсолатеральная его часть граничит с медиальной частью мозолистого тела. Нижняя часть гипоталамуса имеет сосцевидный тела, серый бугор и воронку. Средняя часть воронки носит название срединного возвышения, она приподнята, а сама воронка отходит от серого бугра. Выделяемые в срединном возвышении вещества транспортируются оттуда в гипофиз по кровеносным сосудам, пронизывающим данное возвышение. Нижняя часть воронки идет к гипофизу, переходя в его ножку.

Аксоны крупных нейросекреторных клеток в паравентрикулярном и супраоптическом ядрах содержат в себе окситоцин и вазопрессин (антидиуретический гормон) и проецируются в заднюю долю гипофиза. Гораздо меньше присутствуют мелкие нейросекреторные клетки, нейроны паравентрикулярного ядра, выпускающие кортикотропин-рилизинг гормон и другие гормоны в гипофизарную систему путей, где происходит их диффундирование к передней доли гипофиза.

Ядра гипоталамуса включают следующие:

• Медиальное преоптическое ядро
• Супраоптическое ядро
• Паравентрикулярное ядро
• Переднее ядро гипоталамуса
• Латеральное преоптическое ядро
• Латеральное ядро
• Часть супраоптического ядра
• Дорсомедиальное ядро гипоталамуса
• Вентромедиальное ядро
• Дуговидное ядро
• Латеральное ядро
• Латеральные клубовидные ядра
• Сосцевидные ядра
• Заднее ядро

Нервные связи гипоталамуса

Гипоталамус тесно связан с другими системами центральной нервной системы, с мозгом и с его ретикулярными формациями. В лимбической системе гипоталамус связан с другими лимбическими структурами, включающими в себя миндалины и перегородки, а также он подключается к районам автономной нервной системы.

К гипоталамусу идет множество каналов из ствола мозга, наиболее значительные из ядра одиночного тракта, голубого пятна и вентролатерального мозга.

Бо́льшая часть нервных волокон в гипоталамусе двунаправленные.

Нейронные связи кадуальных районов гипоталамуса следуют через медиальный пучок переднего мозга в сосце-покровный путь и спинной продольный пучок.

Нейронные связи на ростральных районах гипоталамуса осуществляются по сосце-таламусному пути, своду мозга и конечным бороздкам.

Нейронные связи на участках симпатической моторной системы переносятся гипоталамо-спинальным путём, они активируют симпатический моторный путь.

Функции гипоталамуса

Гипоталамус выполняет центральную нейроэндокринную функцию, контролируя переднюю долю гипофиза, что в свою очередь регулирует секрецию гормонов определенных желёз. В ядрах гипоталамуса происходит высвобождение гормонов (рилизинг-факторов), которые затем транспортируются по аксонам в какое-либо срединное возвышение или заднюю долю гипофиза, где хранятся и выпускаются по мере необходимости.

В гипоталамо-аденогипофизной оси происходит выпуск гормонов гипоталамуса, которые затем попадают по гипофизарной портальной системе в переднюю долю гипофиза, где они оказывают регулирующие функции на секрецию аденогипофизарных гормонов. К этим гормонам относят:

• Пролактин-рилизинг гормон
• Кортикотропин-рилизинг гормон
• Дофамин
• Соматотропин-рилизинг гормон
• Гонадотропин-рилизинг гормон
• Соматостатин

Остальные гормоны, такие как окситоцин, вазопрессин, нейротензин и орексин секретируются из срединного возвышения.

Высвобождение гормонов гипоталамуса происходит также в задней доле гипофиза, которая по сути является продолжением гипоталамуса. В данной области вырабатываются гормоны окситоцин и вазопрессин.

Также гипоталамус контролирует большинство гормональных и поведенческих циркадных ритмов, гомеостатические механизмы и поведение.

Установлено, что гипоталамус реагирует на свет и продолжительность светового дня, регулируя таким образом циркадных и сезонные ритмы. Также гипоталамус реагирует на обонятельные раздражители, включая феромоны. Ещё гипоталамус реагирует на стрессовые ситуации для организма, такие как вторжение патогенных микроорганизмов, повышая температуру тела. Гипоталамус является как бы термостатом организма. Он задает определенную температуру тела, стимулируя её повышение или наоборот стимулирует потоотделение, снижая тем самым температуру тела. В редких случаях повреждения гипоталамуса (при инсульте) может приводить к повышению температуры тела. Такое явление называется гипоталамусной лихорадкой.

Большое влияние на гипоталамус оказывают пептидные гормоны, которые для этого должны пройти через гематоэнцефалический барьер.

Также установлено, что крайняя боковая часть вентромедиального ядра гипоталамуса отвечает за прием пищи. При этом стимуляция данной области приводит к увеличению аппетита. В случае двустороннего поражения данной области наблюдается полное прекращение приема пищи. Срединные части данного ядра имеют регулирующие действие на боковые его части. Так например, во время опытов на животных было установлено, что двустороннее поражение медиальной части вентромедиального ядра гипоталамуса приводит к ожирению и вызывает гиперфагию. А поражение боковой части данного ядра приводит к полному прекращению приема пищи. Такое действие объясняется воздействием на гипоталамус гормона лептина. Также считается, что на гипоталамус в данном случае действуют желудочно-кишечные гормоны, такие как глюкагон, ингибирующие потребление пищи. Выделение желудочного сока высвобождает эти гормоны, которые действуют на мозг, вызывая появление чувства сытости.

Проведенные исследования также установили, что гипоталамус оказывает влияние на сексуальную ориентацию человека. На сексуальную ориентацию у мужчин оказывает определенное влияние супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Так у гомосексуальных мужчин данное ядро имеет бóльшие размеры, чем у гетеросексуальных мужчин. Установлено реагирование гипоталамуса на половые гормоны выделяемые человеком. Так гипоталамус гетеросексуальных мужчин и гомосексуальных женщин реагирует на эстроген, тогда как гипоталамус гомосексуальных мужчин и гетеросексуальных женщин реагирует на тестостерон.

Некоторые ядра преоптической зоны гипоталамуса имеют половой диморфизм, то есть присутствуют функциональные и структурные различия у мужчин и у женщин.

Определенные различия, такие как половой диморфизм ядра в преоптической части, наблюдаются даже при грубой нейроанатомии. Но все-таки большинство различий достаточно тонкие и заключаются в связях и химической чувствительности отдельных наборов нейронов.

Данные изменения играют важную роль в функциональных различиях мужского и женского организма. В качестве примера можно привести то, что людей противоположного пола влечет друг к другу - мужчинам нравится внешний вид женщины, а женщинам внешний вид мужчины. В этом не маловажную роль играет гипоталамус. Нарушения в половом диморфизме ядер гипоталамуса могут приводить к некоторому стиранию границ между предпочитаемым полом и влиять на сексуальное влечение человека.

С половым диморфизмом гипоталамуса связана секреция гормона роста. Именно поэтому мужчины в большинстве случаев крупнее женщин.

Мужской и женский мозг имеет различия в распределении рецепторов эстрогенов. Такая разница является необратимым следствием неонатального стероидного воздействия. Эстроген-рецепторы и рецепторы прогестерона находятся в нейронах передней и медиабазальной зонах гипоталамуса.

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. 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. 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 - участок, обозначенный прерывистой линией.

Отростки нейронов супраоптического и паравентрикулярного ядер 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.

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: 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. 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. 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. 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.

Гипоталамус – одна из главных структур, участвующих в формировании поведенческих реакций организма, которые необходимы для постоянства внутренней среды. Стимуляция его ядер приводит к формированию целенаправленного поведения – пищевого, полового, агрессивного и т.д. Ему принадлежит и главная роль в возникновении основных влечений (мотиваций) организма

У позвоночных животных гипоталамус является главным подкорковым центром интеграции висцеральных процессов. Он управляет всеми основными гомеостатическими функциями организма. Интегративная функция гипоталамуса обеспечивается автономными, соматическими и эндокринными механизмами.

Передача информации в гипоталамусе

Чувствительная информация от внутренних органов и поверхности тела поступает в гипоталамус по восходящим спинобульбарным путям. Одни из них проходят через таламус, другие – через лимбическую область среднего мозга, третьи следуют по пока еще не полностью идентифицированным полисинаптическим путям. Кроме того, гипоталамус снабжен и своими специфическими «входами». В нем имеются высокочувствительные к изменениям осмотического давления внутренней среды осморецепторы и чувствительные к изменениям температуры крови терморецепторы. Эфферентные пути гипоталамуса полисинаптические. Они связывают его с ретикулярной формацией ствола мозга, ядрами спинного мозга. Нисходящие влияния гипоталамуса обеспечивают регуляцию функций главным образом через автономную нервную систему. Вместе с тем важным компонентом в осуществлении нисходящих влияний гипоталамуса являются и гормоны гипофиза . Кроме афферентных и эфферентных связей в гипоталамусе существует комиссуральный путь. Благодаря ему медиальные гипоталамические ядра одной стороны вступают в контакт с медиальными и латеральными ядрами другой стороны.

Связи гипоталамуса

Многочисленные связи гипоталамуса с другими образованиями мозга способствуют генерализации возбуждений, возникающих в клетках гипоталамуса. Возбуждение в первую очередь распространяется на лимбические структуры мозга и через ядра таламуса на передние отделы коры больших полушарий. Степень распространения восходящих активирующих влияний гипоталамуса зависит от величины исходного возбуждения центров гипоталамуса.

Гипоталамус и поведенческие реакции организма

Гипоталамус – одна из главных структур, участвующих в формировании поведенческих реакций организма, которые необходимы для постоянства внутренней среды. Стимуляция его ядер приводит к формированию целенаправленного поведения – пищевого, полового, агрессивного и т.д. Ему принадлежит и главная роль в возникновении основных влечений (мотиваций) организма.

Кровоснабжение гипоталамуса

Главным источником артериального кровоснабжения гипоталамических ядер является артериальный круг мозга. Его ветви обеспечивают обильное изолированное кровоснабжение отдельных групп ядер, капиллярная сеть которых в несколько раз превышает по густоте кровообеспечение других отделов нервной системы. Капиллярную сеть гипоталамуса отличает высокая проницаемость для крупномолекулярных соединений. Фактическое отсутствие в этой области гематоэнцефалического барьера позволяет этим соединениям крови оказывать непосредственное воздействие на гипоталамические нейроны.

Гипоталамо-гипофизарная система

Многочисленные нервные и сосудистые связи между гипоталамусом и гипофизом являются основой функционального комплекса, называемого гипоталамо-гипофизарной системой. Главное назначение комплекса состоит в интегрировании нервной и гормональной регуляции висцеральных функций организма. Со стороны гипоталамуса она осуществляется двумя путями: парааденогипофизарным (минуя аденогипофиз) и трансаденогипофизарным (через аденогипофиз).

Гормоны гипофиза

На высвобождение гормонов передней доли гипофиза влияют гормоны нейронов гипофизотропной зоны медиальной области гипоталамуса. Они способны оказывать стимулирующее и тормозное действие на гипофизарные клетки. В первом случае это так называемые рилизинг-факторы (либерины), во втором – ингибирующие факторы (статины). Регуляция гипоталамо-гипофизарной системой висцеральных функций осуществляется по принципу обратной связи. Ее действие проявляется даже после полного отделения медиальной области гипоталамуса от других отделов мозга. Роль центральной нервной системы состоит в приспособлении этой регуляции к внутренним и внешним потребностям организма.

Клетки гипоталамуса

Клетки гипоталамуса избирательно чувствительны к содержанию тех или иных веществ в крови и при любом изменении их концентрации приходят в состояние возбуждения. Например, гипоталамические нейроны чувствительны к малейшим отклонениям рН крови, напряжению О2 и СО2, содержанию ионов, особенно К и Na. Так, в супраоптическом ядре содержатся клетки, избирательно чувствительные к изменению осмотического давления крови, в вентромедиальном ядре – содержанию глюкозы, в переднем гипоталамусе – половых гормонов. Следовательно, клетки гипоталамуса выполняют функции рецепторов, воспринимающих изменение гомеостаза. Они обладают, способностью трансформировать гуморальные изменения внутренней среды в нервный процесс – биологически окрашенное возбуждение. Однако они могут избирательно активироваться не только при изменении определенных констант крови, но и нервными импульсами из соответствующих органов, связанных с данной потребностью. Рецепторные клетки работают по триггерному типу. Возбуждение возникает в них не сразу, как только изменяется какая-либо константа крови, а через определенный промежуток времени, когда их деполяризация достигнет критического уровня. Следовательно, нейроны мотивационных центров гипоталамуса отличает периодичность работы. В том случае, когда изменение константы крови поддерживается длительно, деполяризация нейронов поднимается до критического уровня и состояние возбуждения устанавливается на этом уровне все время, пока существует изменение константы, вызвавшей развитие процесса возбуждения. Постоянная импульсная активность этих нейронов исчезает только тогда, когда устраняется вызвавшее ее раздражение, т. е. нормализуется содержание того или иного фактора крови. Возбуждение одних клеток гипоталамуса может возникать периодически через несколько часов, как, например, при недостатке глюкозы, других – через несколько суток или даже месяцев, как, например, при изменении содержания половых гормонов.

Удаление гипоталамуса

Разрушение ядер или удаление всего гипоталамуса сопровождается нарушением гомеостатических функций организма. Гипоталамус играет ведущую роль в поддержании оптимального уровня метаболизма (белкового, углеводного, жирового, минерального, водного) и энергии, в регуляции температурного баланса организма, деятельности сердечно-сосудистой, пищеварительной, выделительной, дыхательной систем. Под его влиянием находятся функции эндокринных желез. При возбуждении гипоталамических структур нервный компонент сложных реакций обязательно дополняется гормональным.

Задние ядра гипоталамуса

Исследования показали, что стимуляция задних ядер гипоталамуса сопровождается эффектами, аналогичными раздражению симпатической нервной системы: расширением зрачков и глазной щели, возрастанием частоты сердечных сокращений, повышением артериального давления крови, торможением моторной активности желудка и кишечника, возрастанием концентрации в крови адреналина 3aдняя область гипоталамуса оказывает тормозящее влияние на половое развитие. Ее повреждение приводит также к гипергликемии, а в некоторых случаях к развитию ожирения. Разрушение задних ядер гипоталамуса сопровождается полной потерей терморегуляции. Температура тела у этих животных не может поддерживаться. Реакции, возникающие при возбуждении заднего отдела гипоталамуса и сопровождающиеся активацией симпатической нервной системы, мобилизацией энергии организма, увеличением способности к физическим нагрузкам, получили название эрготропных.

Передние ядра гипоталамуса

Стимуляция группы передних ядер гипоталамуса характеризуется реакциями, подобными раздражению парасимпатической нервной системы, сужением зрачков и глазной щели, урежением частоты сердечных сокращений, снижением величины артериального давления крови, усилением моторной активности желудка и кишки, активацией секреции желез желудка, возрастанием секреции инсулина и как результат – снижением ровня глюкозы в крови. Группа передних ядер гипоталамуса оказывает стимулирующее влияние на половое развитие. С ней связан и механизм потери тепла. Разрушение этой области приводит к нарушению процесса теплоотдачи, в результате чего организм быстро перегревается.

Средние ядра гипоталамуса

Средняя группа ядер гипоталамуса обеспечивает главным образом регулирование метаболизма. Изучение регуляции пищевого поведения показало, что оно осуществляется в результате реципрокных взаимодействий латерального и вентромедиального гипоталамических ядер. Активация первого вызывает усиление потребления пищи, а его двустороннее разрушение сопровождается полным отказом от пищи, вплоть до истощения и гибели животного. Напротив, повышение активности вентромедиального ядра снижает уровень пищевой мотивации. При разрушении этого ядра возникает повышение потребления пищи (гиперфагия), ожирение. Эти данные позволили расценивать вентромедиальные ядра как структуры, посредством которых ограничивается прием пищи, т. е. связанные с насыщением, а латеральные ядра – как структуры, повышающие уровень пищевой мотивации, т. е. связанные с голодом. Вместе с тем пока еще не удавалось выделить функциональных или структурных накоплений нейронов, отвечающих за то или иное поведение. Следовательно, клеточные образования, обеспечивающие формирование целостного поведения из отдельных реакций, не следует рассматривать как анатомически ограниченные структуры, известные под названием центр голода и центр насыщения. Вероятно, группы клеток гипоталамуса, связанные с выполнением какой-либо функции, отличаются друг от друга характером афферентных и эфферентных связей, синаптической организацией и медиаторами. Предполагают, что в нейронных сетях гипоталамуса заложены многочисленные программы и активация их посредством сигналов из других отделов мозга или интероцепторов приводит к формированию необходимых поведенческих и нейрогуморальных реакций. Изучение роли гипоталамуса методами раздражения или разрушения его ядер привело к выводу, что области, ответственные за потребление пищи и воды, по-видимому, перекрывают друг друга. Наиболее увеличенную потребность в воде наблюдали при стимуляции паравентрикулярного ядра гипоталамуса.

Взаимодействие гипоталамуса с другими отделами головного мозга

С другими отделами подкорки и корой головного мозга гипоталамус находится в непрерывных циклических взаимодействиях. Благодаря тому что к гипоталамическим ядрам адресуется нервная и гуморальная сигнализация о различных внутренних потребностях, они и приобретают значение пускового механизма мотивационных возбуждений. Введение нейротропных веществ специфического действия может избирательно блокировать различные гипоталамические механизмы, участвующие в формировании таких состояний организма, как страх, голод, жажда и т. д. Гипоталамус находится под регулирующим влиянием коры головного мозга. Получая информацию об исходном состоянии организма и окружающей среды, нейроны коры оказывают нисходящее влияние на все подкорковые структуры, в том числе и гипоталамус, регулируя уровень их возбуждения. Корковые механизмы подавляют многие эмоции и первичные возбуждения, формирующиеся с участием гипоталамических ядер. Поэтому удаление коры нередко приводит к развитию реакций мнимой ярости, выражающейся в расширении зрачков, тахикардии, саливации, повышении внутричерепного давления и т.д. Таким образом, гипоталамус, обладая хорошо развитой и сложной системой связей, занимает ведущее место в регуляции многих функций организма и прежде всего в постоянстве внутренней среды. Под его контролем находится функция автономной нервной системы и эндокринных желез. Он участвует в регуляции пищевого и полового поведения, смены сна и бодрствования, эмоциональной деятельности, поддержания температуры тела и т.д.

Гипоталамус - важный отдел головного мозга. Высший вегетативный центр осуществляет комплексный контроль и регуляцию многих систем организма. Хорошее эмоциональное состояние, баланс между процессами возбуждения и торможения, своевременная передача нервных импульсов - следствие правильной работы важного элемента.

Поражение структуры промежуточного мозга негативно отражается на функционировании сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной систем, общем состоянии человека. Интересно и полезно знать, что такое гипоталамус, и за что он отвечает. В статье есть немало информации о строении, функциях, заболеваниях важной структуры, признаках патологических изменений, современных методах лечения.

Что это за орган

Отдел промежуточного мозга влияет на стабильность внутренней среды, обеспечивает взаимодействие и оптимальное сочетание отдельных систем с целостной работой организма. Важная структура вырабатывает комплекс гормонов трех подклассов.

Нейросекреторные и нервно-проводниковые клетки - основа важного элемента промежуточного мозга. Органические патологии в сочетании с поражением функций нарушают периодичность многих процессов в организме.

Гипоталамус имеет разветвленные связи с другими структурами мозга, непрерывно взаимодействует с корой мозга и подкоркой, что обеспечивает оптимальное психоэмоциональное состояние. Декортикация провоцирует развитие синдрома «мнимой ярости».

Инфицирование, опухолевый процесс, врожденные аномалии, травмы важного отдела мозга негативно влияют на нервно-гуморальную регуляцию, мешают передаче импульсов из сердца, легких, органов пищеварения, других элементов организма. Разрушение различных долей гипоталамуса нарушает сон, обменные процессы, провоцируют развитие эпилепсии, ожирение, снижение температуры, эмоциональные расстройства.

Не все знают, где находится гипоталамус. Элемент промежуточного мозга расположен под гипоталамической бороздой, ниже таламуса. Клеточные группы структуры плавно переходят в прозрачную перегородку. Строение небольшого органа сложное, он сформирован из 32 пар ядер гипоталамуса, состоящих из нервных клеток.

Гипоталамус состоит из трех областей, между ними нет четкой границы. Веточки артериального круга обеспечивают полноценное поступление крови к важному отделу мозга. Специфическая особенность сосудов этого элемента - возможность проникновения через стенки молекул белков, даже крупного размера.

За что отвечает

Функции гипоталамуса в организме:

• контролирует функционирование органов дыхания, пищеварения, сердце, сосуды, терморегуляцию;
• поддерживает оптимальное состояние эндокринной и выделительной системы;
• влияет на работу половых желез, яичников, гипофиза, надпочечников, поджелудочной и ;
• отвечает за эмоциональное поведение человека;
• участвует в процессе регуляции бодрствования и сна, продуцирует гормон мелатонин, при дефиците которого развивается бессонница, ухудшается качество сна;
• обеспечивает оптимальную температуру тела. При патологических изменениях в задней части гипоталамуса, разрушении этой зоны температура снижается, развивается слабость, обменные процессы протекают медленнее. Нередко возникает внезапный подъем субфертильной температуры;
• влияет на передачу нервных импульсов;
• продуцирует комплекс гормонов, без достаточного количества которых невозможно правильное функционирование организма.

Гормоны гипоталамуса

Важный элемент мозга вырабатывает несколько групп регуляторов:

• статины: пролактостатин, меланотатин, соматостатин;
• гормоны задней доли гипофиза: вазопрессин, окситоцин;
• рилизинг-гормоны: фоллилиберин, кортиколиберин, пролактолиберин, меланолиберин, соматолиберин, люлиберин, тиролиберин.

Причины проблем

Поражение структурных элементов гипоталамуса - следствие влияния нескольких факторов:

• черепно-мозговые травмы;
• бактериальные, вирусные инфекции: лимфогранулематоз, сифилис, базальный менингит, лейкоз, саркоидоз;
• опухолевый процесс;
• нарушение функционирования желез внутренней секреции;
• интоксикация организма;
• воспалительные процессы различного рода;
• сосудистые патологии, влияющие на объем и скорость поступления питательных веществ, кислорода к клеткам гипоталамуса;
• нарушение течения физиологических процессов;
• нарушение проницаемости сосудистой стенки на фоне проникновения инфекционных агентов.

Заболевания

Негативные процессы протекают на фоне непосредственных нарушений функций важной структуры. Опухолевый процесс в большинстве случаев имеет доброкачественный характер, но под влиянием негативных факторов нередко происходит малигнизация клеток.

Обратите внимание! Лечение поражений гипоталамуса требует комплексного подхода, терапия связана со многими рисками и сложностями. При выявлении онкопатологий нейрохирург удаляет новообразование, далее пациент проходит сеансы химио- и лучевой терапии. Для стабилизации работы проблемного отдела назначают комплекс лекарственных средств.

Основные виды опухоли гипоталамуса:

• тератомы;
• менингиомы;
• краниофарингиомы;
• глиомы;
• аденомы (прорастают из гипофиза);
• пинеаломы.

Симптомы

Нарушение функционирования гипоталамуса провоцирует комплекс отрицательных признаков:

• нарушение пищевого поведения, неконтролируемый аппетит, резкое похудение или тяжелая степень ожирения;
• тахикардия, колебания артериального давления, боль в области грудины, аритмия;
• снижение либидо, отсутствие менструаций;
• ранее половое созревание на фоне опасной опухоли - гамартомы;
• головные боли, выраженная агрессия, неконтролируемый плач либо приступы смеха, судорожный синдром;
• ярко выраженная беспричинная агрессия, припадки ярости;
• гипоталамическая эпилепсия с высокой частотой припадков на протяжении дня;
• отрыжка, диарея, болезненность в подложечной области и животе;
• мышечная слабость, пациенту сложно стоять и ходить;
• нервно-психические нарушения: галлюцинации, психозы, тревожность, депрессия, ипохондрия, перепады настроения;
• сильные головные боли на фоне повышения внутричерепного давления;
• нарушение сна, пробуждение несколько раз за ночь, разбитость, слабость, головные боли утром. Причина - нехватка важного гормона мелатонина. Для устранения нарушений нужно скорректировать режим бодрствования и ночного сна, пропить курс препаратов для восстановления объема важного регулятора. Хороший терапевтический эффект дает - препарат нового поколения с минимумом побочных эффектов, без синдрома привыкания;
• ухудшение зрения, плохое запоминание новой информации;
• резкий подъем температуры либо снижение показателей. При повышении температуры часто сложно понять, в чем причина негативных изменений. Поражение гипоталамуса можно заподозрить по комплексу признаков, указывающих на поражение эндокринной системы: неконтролируемый голод, жажда, ожирение, усиленное выведение мочи.

Перейдите по адресу и ознакомьтесь с информацией о правилах соблюдения диеты и лечении сахарного диабета 2 типа.

Диагностика

Симптомы при поражении гипоталамуса настолько разнообразны, что нужно провести несколько диагностических процедур. Высокоинформативные методы: УЗИ, ЭКГ, МРТ. Обязательно обследовать надпочечники, щитовидную железу, органы в брюшной полости, яичники, головной мозг, сосудистую сеть.

Важно сдать анализы крови и мочи, уточнить уровень глюкозы, СОЭ, мочевины, лейкоцитов, показатели гормонов. Пациент посещает эндокринолога, уролога, гинеколога, офтальмолога, эндокринолога, невролога. При выявлении опухоли понадобится консультация специалиста отделения нейрохирургии.

Лечение

Схема терапии при поражении гипоталамуса включает несколько направлений:

• коррекция режима дня для стабилизации выработки мелатонина, устранение причин для излишнего возбуждения, нервного перенапряжения либо апатии;
• изменение рациона для поступления оптимального количества витаминов, минералов, нормализующих состояние нервной системы и сосудов;
• проведение медикаментозного лечения при выявлении воспалительных процессов с инфицированием с поражением отделов мозга (антибиотики, глюкокортикостероиды, противовирусные препараты, общеукрепляющие составы, витамины, НПВС);
• получение седативных препаратов, транквилизаторов;
• хирургическое лечение для удаления новообразований злокачественного и доброкачественного характера. При онкопатологиях мозга проводят облучение, назначают химиотерапию, иммуномодуляторы;
• хороший эффект при лечении нарушений пищевого поведения дает диета, инъекции витаминов, регулирующих нервную деятельность (В1и В12), препараты, подавляющие неконтролируемый аппетит.

Важно знать, почему поражение гипоталамуса может привести к быстрой разбалансированности физиологических процессов в организме. При выявлении патологий этого отдела мозга нужно пройти комплексное обследование, получить консультации нескольких врачей. При своевременном начале терапии прогноз благоприятный. Особая ответственность нужна при подтверждении развития опухолевого процесса: отдельные виды новообразований состоят из атипичных клеток.

Более подробно о том, что такое гипоталамус и за что отвечает важный орган узнайте после просмотра видеоролика: