Гипоталамус

Гипоталамус: гормоны головного мозга и их значение

Что такое гипоталамус? На что он влияет? Приведём пример: у вас урчит в животе. Вы не позавтракали с утра, вас наполняет чувство голода и вы готовы съесть любой продукт, увиденный на прилавке магазина. Вы не можете сконцентрироваться на том, чем занимаетесь, и голова занята только мыслями о еде. Вам настолько некомфортно, что в конце концов вы решаете поесть. Знакомо?

За весь этот процесс отвечает гипоталамус. Где находится гипоталамус? Эта небольшая подкорковая структура расположена в центре мозга. Размером всего с горошину, гипоталамус отвечает за такие жизненно важные функции нашего организма, как, например, голод, регулируя гомеостаз. Без гипоталамуса мы бы не знали когда нам нужно поесть и умирали бы с голоду.

Если Вы хотите узнать больше о гипоталамусе, не пропустите раздел «Подробнее о …» в конце этой статьи!

Гипоталамус регулирует пищевое поведение через ощущение голода и сытости.

Table of Contents

Что такое Гипоталамус?

Каково строение гипоталамуса? Гипоталамус — мозговая структура, вместе с таламусом формирующая промежуточный мозг. Он является частью Лимбической Системы и содержит наибольшее разнообразие нейронов во всём головном мозге. Гипоталамус контролирует эндокринную и вегетативную нервную системы организма. Это эндокринная железа, выделяющая гормоны, ответственные за поддержание вида, и регулирующая секрецию гормонов гипофиза. Гипоталамус и гипофиз формируют гипоталамо-гипофизарную систему. Гипоталамус содержит два вида секреторных нейронов: мелкоклеточные (выделяют пептидные гормоны) и крупноклеточные (выделяют нейрогипофизарные гормоны).

Общий когнитивный тест от CogniFit

Где находится Гипоталамус? Правильное расположение — это важно

Гипоталамус расположен под таламусом (отсюда и его название). Кроме того, он ограничен терминальной пластинкой, маммилярными (сосцевидными) частями, внутренней капсулой мозга и оптической хиазмой. Соединяется с гипофизом через гипофизарный стебель. Такое центральное расположение гипоталамуса в мозге позволяет ему прекрасно коммуницировать, получая информацию (афференции) от различных структур тела, и отправляя информацию (эфференции) другим.

Зачем нужен Гипоталамус? Как он сохраняет нам жизнь

Фукнции гипоталамуса жизненно важны. Он регулирует голод и сытость, поддерживает температуру тела, регулирует сон, отвечает за любовные отношения и агрессию, а также формирует эмоции. Большинство этих функций регулируется посредством взаимодействия гормонов между собой.

  • Голод: когда наше тело обнаруживает отсутствие достаточных запасов энергии и нуждается в питании, оно отсылает Грелин (гормон) в гипоталамус, с указанием, что нам пора поесть. Далее гипоталамус выделяет гормон, отвечающий за чувство голода — Нейропептид Y. В приведённом в начале статьи примере гипоталамус выделял большое количество Нейропептида Y, в связи с чем наше чувство голода было очень сильным.
  • Сытость: Напротив, когда мы поели достаточно, наше тело должно сообщить мозгу, что мы больше не нуждаемся в питании и нужно прекратить есть. В процессе еды наше тело производит инсулин, который увеличивает производство гормона, называемого лептин. Лептин перемещается по крови до вентромедиального ядра гипоталамуса, и, дойдя до его рецептора, тормозит производство Нейропептида Y. Как только прекращается выделение Нейропептида Y, наступает сытость, и мы больше не испытываем чувство голода.
  • Жажда: Как и с голодом, как только наш организм начинает нуждаться в большем количестве воды, гипоталамус высвобождает антидиуретический гормон (или вазопрессин), предотвращающий излишнюю потерю воды и регулирующий приём жидкостей.
  • Температура: температура крови, поступающей к гипоталамусу, будет определяющей для того, нуждаемся ли мы в снижении или повышении температуры тела. Если температура слишком высокая, необходимо её понизить, отдав тепло, что приведёт к тому, что передняя доля гипоталамуса (Передний гипоталамус) ингибирует его заднюю долю, запуская ряд процессов, ведущих к понижению температуры (например, потоотделение). Наоборот, если температура тела слишком низкая, нам нужно произвести больше тепла, в связи с чем задний отдел гипоталамуса (Задний Гипоталамус) ингибирует переднюю долю. Таким образом, посредством гипоталамо-гипофизарной оси, выделяются тиреотропный гормон (ТТГ) и адренокортикотропный гормон (АКТГ), способствующие сохранению тепла.
  • Сон: Причиной того, что нам так сложно спать с включённым светом, также является гипоталамус. Цикл сна-бодрствования имеет циркадный ритм. Структура, отвечающая за регулирование циркадного цикла, представляет собой группу нейронов среднего гипоталамуса, которая называется супрахиазматическое ядро. Cупрахиазматическое ядро получает информацию от ганглионарных клеток сетчатки посредством ретино-гипоталамического тракта. Именно так сетчатка определяет перемены в освещении и отсылает эту информацию супрахиазматическому ядру. Эта группа нейронов обрабатывает информацию, отправленную шишковидному телу (или эпифизу). Если сетчатка обнаруживает, что освещения нет, шишковидное тело выделяет мелатонин, способствующий засыпанию. Если же сетчатка находит свет, эпифиз сокращает выработку мелатонина, что приводит к бодрствованию.
  • Поиск пары и агрессивность: Эти два типа поведения (отличающиеся у людей, но все же связанные с животным миром) регулируются все той же частью гипоталамуса (вентромедиальным ядром). Есть нейроны, которые активируются только при романтических отношениях, а есть и такие, котороые активируются при агрессивном поведении. Однако существуют нейроны, которые приходят в действие в обоих случаях. В этой ситуации миндалина мозга отсылает информацию, связанную с агрессией, в приоптическую область гипоталамуса, чтобы та произвела гормоны, соответствующие данной ситуации.
  • Эмоции: Наши эмоции сопровождаются физиологическими изменениями. Вероятнее всего мы испытаем страх, если нам придётся идти ночью по тёмной улице, с которой доносятся странные звуки. Наш организм должен быть готов к любым ситуациям, поэтому гипоталамус отправляет информацию в разные части тела (учащается дыхание, сердечный ритм, сужаются кровеносные сосуды, расширяются зрачки и напрягаются мышцы). Так мы можем заметить любую угрозу, убежать или защититься при необходимости. Таким образом, гипоталамус отвечает за физиологические изменения, связанные с эмоциями.

Хотите проверить свои эмоции? Пройдите когнитивный тест CogniFit на депрессию!

Как связаны Гипоталамус и любовь?

Эмоции управляются Лимбической Системой. Гипоталамус является частью этой системы и ответственен за донесение всему телу информации о том, какая эмоция у нас сейчас преобладает. Несмотря на то, что наши чувства сложно понять, известно, что именно гипоталамус отвечает за чувство любви. Гипоталамус производит фенилэтиламин — нейротрансмиттер, схожий по действию с амфетаминами, что объясняет приятные и эйфоричные ощущения при влюблённости. Кроме того, происходит выброс адреналина и норадреналина, что приводит к увеличению сердечного ритма, усиливается поступление кислорода и повышается кровяное давление (вызывая ощущения, известные как «бабочки в животе»). С другой стороны, мозг производит дофамин, который позволяет нам быть внимательными к человеку, вызвавшему наши чувства, и серотонин, влияющий на наше настроение. Поэтому если мы хотим объяснить почему так важен гипоталамус, достаточно просто сказать, что без него мы не способны влюбляться!

Как связаны Гипоталамус и Гипофиз?

Гипоталамус регулирует секрецию гормонов гипофиза (или питуитарной железы), с которым связан посредством воронки. Гипофиз также является эндокринной железой и расположен под гипоталамусом, защищённый с помощью турецкого седла (костное образование нашего черепа, напоминающее по форме седло). Его функция заключается в направлении в кровь гормонов, которые, как определяет гипоталамус, необходимы нашему телу для регулирования гомеостаза, другими словами, для восстановления равновесия организма и саморегуляции температуры нашего тела. Гипоталамус и гипофиз так тесно связаны, что формируют гипоталамо-гипофизарную систему. Друг без друга они бы не могли полноценно функционировать. Другими словами, гипофиз помогает гипоталамусу распространять своё влияние по всему телу, задействуя железы, недоступные гипоталамусу.

Что происходит при дисфункции Гипоталамуса? Болезни и поражения

Учитывая важность гипоталамуса, повреждение любого из его ядер может привести к летальному исходу. Например, при поражении центра насыщения (в связи с чем мы становимся неспособными испытывать чувство сытости), мы начнем испытывать постоянный голод и есть без остановки, со всеми вытекающими осложнениями для нашего здоровья. Наиболее часто встречающиеся патологии:

  • Синдром несахарного диабета: вызван дисфункциями супраоптического, паравентрикулярного ядер и супраоптикогипофизарного тракта. При этом синдроме из-за пониженного производства АДГ происходит увеличение потребления жидкости, сопровождающееся обильным мочеиспусканием (полиурия).
  • Травма каудолатеральной части гипоталамуса: при повреждении этого участка гипоталамуса снижаются как симпатические функции, так и температура тела.
  • Нарушения ростромедиального отдела гипоталамуса: при поверждении этой области гипоталамуса снижаются парасимпатические функции, однако температура тела увеличивается.
  • Синдром Корсакова: при повреждении сосцевидных ядер (тесно связанных с гиппокампом и, соответственно, с памятью) происходит так называемая антероградная амнезия, другими словами, нарушение памяти о событиях, неспособность запоминать новые события. Люди с таким синдромом склоны заполнять «пробелы» в своей памяти вымышленными ситуациями (тем самым компенсируя забытые воспоминания, без намерения обмануть), то есть событиями, которые не имели место в их жизни или не соответствуют действительности. Несмотря на то, что это нарушение в основном связано с хроническим алкоголизмом, оно также может быть вызвано дисфункциями маммилярных отростков и их соединений (как, например, гиппокамп или медиодорсальное ядро таламуса).

Какие гормоны вырабатывает Гипоталамус?

Принцип работы гипоталамуса основан на производстве гормонов. Поэтому важно знать какие виды гормонов он выделяет:

  • Нейрогормоны: антидиуретический гормон (АДГ) и Окситоцин.
  • Гипоталамические факторы: Ангиотензин II (AII), пролактин-ингибирующий фактор (ПИФ), соматотропин-ингибирующий фактор (СИФ или соматостатин), гормон, высвобождающий адренокортикотропный гормон или кортикотропин (КРГ), гонадотропин-высвобождающий гормон (ГНРГ), тиротропин-высвобождающий гормон (ТРГ) и соматропин-высвобождающий гормон («гормон роста» или соматокринин).

Ядра Гипоталамуса и их функции

Из каких ядер состоит Гипоталамус и для чего они предназначены? Как мы уже рассмотрели ранее, гипоталамус состоит из большого числа ядер (групп нейронов), и каждое из них выполняет ту или иную фукнцию. Основные ядра:

  • Аркуатное ядро: несёт эмоциональную функцию гипоталамуса. Кроме того, выполняет важнейшую эндокринную функцию, синтезируя гипоталамические пептиды и нейротрансмиттеры. Отвечает за производство гонадотропин-высвобождающего гормона (ГНРГ), также известного, как как лютеинизирующий гормон (люлиберин).
  • Переднее гипоталамическое ядро: отвечает за потерю тепла через потоотделение. Также ответственно за ингибирование высвобождения тиротропина в гипофизе.
  • Заднее гипоталамическое ядро: его функцией является удерживание тепла когда нам холодно.
  • Боковые ядра: регулируют ощущения голода и жажды. Когда обнаруживается дефицит сахара или воды, пытаются восстановить баланс, побуждая нас принять пищу или воду.
  • Сосцевидное ядро: тесно связан с гиппокампом и памятью.
  • Паравентрикулярное ядро: регулирует секрецию гипофиза посредством синтеза гормонов, таких как окситоцин, вазопрессин и гормон, высвобождающий адренокортикотропин (КРГ).
  • Преоптическое ядро: влияет на парасимпатические функции, такие как приём пищи, движение и романтические отношения.
  • Супраоптическое ядро: отвечает за регулирование кровяного давления и баланс жидкостей в организме посредством производства антидиуретического гормона (АДГ).
  • Супрахиазматическое ядро: регулирует Циркадные Ритмы и отвечает за флуктуацию гормонов, задействованных в этом процессе.
  • Вентромедиальное ядро: регулирует ощущение сытости.

Как гипоталамус получает информацию? Куда он её отсылает?

Гипоталамус, благодаря своему привилегированному положению в мозге, обладает огромным количеством связей. С одной стороны, он получает информацию (афференции) от других структур, а с другой, сам отправляет информацию (эфференции) другим частям мозга.

  • Aфференции:
    • Ретикулярные афференции от ствола мозга: от ствола мозга к боковому сосцевидному ядру.
    • Средний прозэнцефалический пучок: от обонятельной области, септальных ядер и области, окружающей миндалину, к боковой преоптической зоне и боковой части гипоталамуса.
    • Миндально-таламические волокна: идут от миндадины, с одной стороны, к среднему преоптическому ядру, переднему, ветромедиальному и дугообразному ядру гипоталамуса. С другой стороны, миндалина соединена с боковым ядром гипоталамуса.
    • Гиппокампо-таламические волокна: ведут от гиппокампа к перегородке мозга и сосцевидным ядрам.
    • Предспаечные волокна свода мозга: соединяют с дорсальной частью гипоталамуса, септальными ядрами и боковым преоптическим ядром.
    • Постспаечные волокна свода мозга: несут информацию среднему сосцевидному ядру.
    • Ретино-гипоталамические волокна: собирают информацию об освещении, которую они получают от ганглионарных клеток и отправляют её в супрахиазматическое ядро для регулирования циркадного цикла.
    • Корковые проекции: получают информацию от коры головного мозга (например, от грушевидной доли) и отсылают её в гипоталамус.
  • Эфференции:
    • Дорсальный продольный пучок: от средней и перивентрикулярной области гипоталамуса к периакведуктальному мезенцефалическому серому веществу.
    • Чувствительные сосцевидные волокна: от среднего сосцевидного ядра и, с одной стороны, к передним таламическим ядрам, а с другой, к среднему мозгу, к вентральным и дорсальным теменным ядрам.
    • Супраоптический гипофизарный тяж: от супраоптических и паравентрикулярных ядер к задней доле гипофиза.
    • Тубергипофизарный тяж: от дугообразного ядра к воронкообразному стволу и срединному бугру.
    • Нисходящие проекции ствола мозга и спинного мозга: от паравентрикулярного ядра, боковой и задней области, к одиночному, двойному, дорсальному ядрам блуждающего нерва (Х пара черепных нервов) и вентролатеральным областям продолговатого мозга (медуллы).
    • Эфферентные проекции супрахиазматическое ядра: главная эфференция супрахиазматического ядра соединяется с шишковидным телом.

Будем признательны за отзывы и комментарии к статье.

Перевод Анны Иноземцевой

Гипоталамус что это такое и за что он отвечает

Какую функцию выполняет гипоталамус, для чего он нужен?

Мозг – это самый сложный и самый важный орган человеческого тела.

Многие его функции и системы до сих пор не изучены до конца, а правильно воспроизвести его работу не удаётся даже в наш продвинутый информационный век.

Большинство современных детей считают мозг вместилищем души. И если существование души всё ещё остаётся спорным вопросом, то насчёт личности и разума нет никаких неясностей – память и мыслительная деятельность, всё то, про что мы говорим «это я», всё это находится в мозге.

Строение мозга весьма разнообразно и состоит из многих частей, каждая из которых выполняет какую-то свою функцию. Многие из этих функций пересекаются и взаимодополняют друг друга, а некоторые и вовсе до сих пор не до конца выяснены учёными.

Известны случаи, когда человек переживал серьёзные повреждения мозга, вплоть до потери целых его участков – в этом случае функции утраченной части брали на себя соседние зоны.

Но есть зоны мозга, которые буквально отвечают за поддержание тела в живом состоянии. Эти участки, словно маленькие дирижёры, постоянно контролируют оркестр всех процессов организма, не допуская смертельно опасного разлада. Одним из таких жизненно важных участков мозга является гипоталамус.

Местоположение гипоталамуса

Головной мозг находится на вершине столба спинного мозга, как леденец на палочке. Но спинной мозг не заканчивается резко, как какая-то палочка – он плавно переходит в мозговой ствол, в котором выделяют множество зон, различных и анатомически, и функционально.

Мозговой ствол, в свою очередь, переходит в структуру, называемую промежуточным мозгом. Все эти зоны иногда шуточно называют «рептильным мозгом», так как это наиболее древние и базовые части мозга, ответственные за выживание и существование организма.

Никакой высшей нервной деятельности, никаких мыслей или сознания там нет. Только регуляция самых основных процессов организма.

Промежуточный мозг, являющийся утолщением на самой вершине столба спинного мозга, глубоко входит в череп и накрыт сверху тем, что мы привыкли называть собственно мозгом – большими полушариями. В самой глубине черепа, под большими полушариями на вершине промежуточного мозга, в самом центре находится таламус.

«Таламус» на латинском языке означает «отсек, комната». Он связан толстыми нервными пучками практически со всеми остальными зонами, и отвечает за начальную обработку и передачу сигналов от тела к мозгу и обратно. Можно сказать, что таламус это главная телефонная станция тела.

Под таламусом находится цель нашего путешествия по мозгу – гипоталамус. Приставка «гипо-» с латинского переводится как «находящийся под», так что гипоталамус это просто «что-то, находящееся под таламусом». Но для такого невзрачного названия гипоталамус обладает внушительным списком функций.

Такое «зависимое» название гипоталамуса отражает его нечёткость и неопределённость в анатомическом строении. Да, эта зона находится под таламусом, но чётко выделенных и видимых границ у него нет.

Помимо того, что части гипоталамуса достаточно размыто распространяются в другие части мозга, в учёной среде до сих пор чётко не определено, что же именно нужно называть гипоталамусом. Половина границ этой зоны промежуточного мозга существует только виртуально – как воображаемое продолжение границ других зон.

Но вот что точно существует не только в воображении, так это характерные ядра гипоталамуса – специально собранные группы нейронов, каждая из которых берёт на себя определённые функции. Этих групп насчитывается более трёх десятков, распределены они по всей зоне, поэтому их распределяют и классифицируют по их местоположению.

Функции гипоталамуса

Если таламус является телефонной станцией, то гипоталамус – это завхоз, по телефону контролирующий деятельность всего тела. Именно на гипоталамус возложены самые важные и самые нудные функции, а именно регуляция правильного функционирования желёз внутренней секреции, вегетативной нервной системы и, как следствие, всех внутренних органов.

Поддержание правильного функционирования организма обеспечивается постоянным поддержанием подходящих условий – гомеостазом. Поддержание гомеостаза также связано с инстинктами, и за это тоже отвечает гипоталамус.

Регулирует все эти функции гипоталамус не только при помощи телефона – нервных сигналов – но и при помощи почты – гормонов, вырабатываемых гипофизом. Гормоны это сложные химические вещества, которые разносятся кровью по всему телу и влияют на работу внутренних органов.

Своеобразная медленная замена нервным сигналам. Гипоталамус способен влиять на гипофиз, замедляя или ускоряя выработку гормонов. В итоге гипоталамус держит в своих маленьких руках обе бразды правления человеческим телом – и нервную, и химическую.

Гипоталамус

Гипоталамус — вентральная часть промежуточного мозга (имеет около 50 пар ядер), получающая импульсы практически от всех внутренних органов и регулирующая деятельность этих органов посредством нервных и гуморальных влияний, в связи с чем его рассматривают как высший вегетативный центр или «мозг вегетативной жизни».

Гипоталамус: строение и функции

Гипоталамус — структура промежуточного мозга, входящая в лимбическую систему, организующая эмоциональные, поведенческие, гомеостатические реакции организма.

В состав гипоталамуса входит около 50 пар ядер, которые имеют мощное кровоснабжение. На 1 мм2 площади гипоталамуса приходится до 2600 капилляров, в то время как на той же площади моторной коры их 440, в гиппокампе — 350, в бледном шаре — 550, в зрительной коре — 900. Капилляры гипоталамуса высокопроницаемы для крупномолекулярных белковых соединений, к которым относятся нуклеопротсиды, что объясняет высокую чувствительность гипоталамуса к нейровирусным инфекциям, интоксикациям, гуморальным сдвигам.

Функции гипоталамуса:

  • высший центр вегетативной нервной деятельности. При раздражении одних ядер возникают реакции, характерные для симпатической нервной системы, а других ядер — парасимпатической;
  • высший центр регуляции эндокринных функции. Ядра гипоталамуса вырабатывают рилизинг-факторы — либерины и статины, которые регулируют работу аденогипофиза. Аденогипофиз, в свою очередь, вырабатывает ряд гормонов (СТГ, ТТГ, АКТГ, ФСГ, ЛГ), контролирующих работу желез внутренней секреции. Супраоптические и паравентрикулярные ядра продуцируют вазопрессин (АДГ) и окситоцин, которые по аксонам попадают в нейрогипофиз;
  • главный подкорковый центр регуляции внутренней среды организма (гомеостатический центр);
  • центр терморегуляции. При повреждении происходит нарушение отдачи или сохранения тепла за счет изменения просвета сосудов и обмена веществ;
  • центр жажды. При раздражении резко усиливается потребление воды (полидипсия), а разрушение центра приводит к отказу от воды (адипсия);
  • центр голода и насыщения. При раздражении центра голода наступает усиленное потребление пиши («волчий аппетит»), а при раздражении центра насыщения наблюдается отказ от пищи;
  • центр сна и бодрствования. Повреждение центра бодрствования вызывает так называемый летаргический сон;
  • центр удовольствия — связан с регуляцией полового поведения. Опыты с вживлением электродов в этот центр показали, что при предоставлении животному возможности самораздражения (путем нажатия педали, включающей ток, проходящий через вживленные электроды) оно может проводить самораздражение с высокой частотой в течение длительного времени до полного истощения;
  • центр страха и ярости. При раздражении этого центра возникает реакция ярости: при этом кошка рычит, фыркает, бьет хвостом, шерсть у нее становится дыбом, расширяются зрачки.

В гипоталамусе и гипофизе образуются энкефалины и эндорфины, обладающие морфиноподобным действием. Они способствуют снижению стресса и оказывают обезболивающий эффект.

Таблица. Основные функции гипоталамуса.

Гипоталамус — небольшая часть промежуточного мозга массой 4-5 г, занимает его вентральный отдел, располагается ниже таламуса, образуя стенки нижней части III желудочка.

Нижняя часть гипоталамуса ограничена средним мозгом, передневерхняя — передней спайкой, терминальной пластинкой и зрительным перекрестом. В гипоталамусе выделяют медиальную и латеральную части, в которых располагается около 50 различных ядер. В медиальной части выделяют переднюю, среднюю (бугровую), заднюю (мамиллярную) ядерные группы. Среди важнейших передних ядер имеются два больших ядра: паравентрикулярное — у стенки III желудочка и супраоптическое — над зрительным перекрестом. В средней группе ядер различают вентромедиальное, дорсомедиальное и аркуатное (воронковое) ядра. В задней группе выделяют заднее ядро и мамиллярные ядра, формирующие мамиллярнос тело. Между ядрами гипоталамуса имеются множество внутри гипоталамических активирующих, тормозных и реципрокных связей.

Нейроны ядер гипоталамуса получают и интегрируют многочисленные сигналы от нейронов многих, если не большинства, частей мозга. К гипоталамусу поступают и обрабатываются сигналы от нейронов лобной и других отделов коры, структур лимбической системы, гиппокампа. В гипоталамус поступает и анализируется информация от сетчатки (по ретиногипоталамическому пути), обонятельной луковицы, вкусовой коры и путей проведения болевых сигналов; о давлении крови, состоянии органов желудочно-кишечного тракта и другие виды информации.

В самом гипоталамусе расположены специализированные чувствительные нейроны, реагирующие на изменения важнейших показателей крови, как части внутренней среды организма. Это термочувствительные, осмочувствительные, глюкочувствительные нейроны. Некоторые из таких нейронов обладают полисенсорной чувствительностью — одновременно реагируют на изменения температуры и осмотического давления или температуры и уровня глюкозы.

Нейроны ядер гипоталамуса являются клетками-мишенями гормонов и цитокинов. В них имеются рецепторы глюкокортикоидных, половых, тиреоидных гормонов, некоторых гормонов аденогипофиза, ангиотензина II. В нейронах гипоталамуса имеются рецепторы ИЛ1, ИЛ2, ИЛ6, ФНО-а, интерферона и других цитокинов.

Поступающая в гипоталамус информация обрабатывается как в отдельных специализированных ядрах, так и в группах ядер, контролирующих сопряженные процессы и функции организма. Результаты ее обработки используются для реализации ряда функций и ответных реакций гипоталамуса, используемых для регуляции многих процессов организма.

Влияние гипоталамуса на процессы и функции ряда систем организма оказывается через секрецию гормонов, изменение тонуса симпатического и парасимпатического отделов ЦНС, влияние на многие структуры мозга, в том числе структуры соматической нервной системы через эфферентные связи с ними. Гипоталамус оказывает влияние на активность коры мозга, работу сердца, давление крови, пищеварение, температуру тела, водно-солевой обмен и многие другие жизненно важные функции организма.

Одной из важнейших функций гипоталамуса является его эндокринная функция, заключающаяся в секреции антидиуретического гормона, окситоцина, рилизинг-гормонов, статинов и регуляции процессов, контролируемых этими гормонами.

Важнейшие центры гипоталамуса

Высшие центры АНС, функция которых заключается в контроле тонуса АНС и процессов, регулируемых АНС. Эти центры и их функции подробно рассмотрены в статье, посвященной автономной нервной системе.

Центры регуляции кровообращения

Представлены совокупностью нейронов ядер медиального и латерального гипоталамуса. У экспериментальных животных стимуляция нейронов среднего (туберального) и заднего ядер гипоталамуса вызывает понижение артериального давления крови и частоты сокращений сердца. Повышение артериального давления крови, ЧСС наблюдается при стимуляции нейронов, прилежащих к форниксу и перифорникальной области латерального гипоталамуса. Влияние гипоталамуса на кровообращение может осуществляться через его нисходящие связи с преганглионарными нейронами ядер ПСНС продолговатого мозга и СНС спинного мозга, а также через его связи с диэнцефальными, лобными и корковыми структурами мозга.

Гипоталамус участвует в интеграции влияний СНС и АНС на функции организма, в том числе в вегетативном обеспечении соматических функций. Повышение активности гипоталамических центров регуляции кровообращения при физическом или психоэмоциональном напряжении сопровождается активацией симпатоадреналовой системы, повышением в крови уровня катехоламинов, увеличением минутного объема и скорости кровотока, активацией клеточного метаболизма. Эти изменения, инициируемые гипоталамусом, создают основу для более эффективного выполнения функций мышечной системы и ЦНС.

Центр терморегуляции

Представлен совокупностью термочувствительных нейронов преоптической области и переднего гипоталамуса и нейронов, контролирующих процессы теплопродукции и теплоотдачи. Без центра терморегуляции невозможно поддержание постоянной температуры тела человека. Подробно его функции рассмотрены в главе, посвященной терморегуляции.

Центры голода и насыщения

Представлены совокупностью нейронов латерального ядра гипоталамуса (центр голода) и вентромедиального ядра (центр насыщения). Центры голода и насыщения являются частью структур мозга, которые контролируют пищевое поведение, аппетит и влияют на массу тела человека. Подробнее их функции рассмотрены в главе, посвященной физиологии пищеварения.

Центры сна и пробуждения

Повреждения гипоталамуса у экспериментальных животных и при заболеваниях у человека сопровождаются различными нарушениями сна (изменением продолжительности, бессонницей, нарушением ритма сон — бодрствование). Экспериментальные данные свидетельствуют, о том, что в передней части гипоталамуса располагается центр сна, а в задней — часть нейронов ретикулярной формации, активация которых сопровождается пробуждением (центр пробуждения).

Центр циркадианных ритмов

Нейроны центра располагаются в супрахиазматическом ядре. На нейронах этого ядра заканчиваются аксоны фоточувствительных ганглиозных клеток сетчатки. Повреждение ядра у экспериментальных животных или при заболеваниях у человека сопровождается нарушениями суточных ритмов изменения температуры тела, давления крови, секреции стероидных гормонов. Поскольку нейроны ядра имеют широкие связи с другими ядрами гипоталамуса, то предполагают, что они являются необходимыми для синхронизации функций, контролируемых различными ядрами гипоталамуса. Однако супрахиазматическое ядро скорее всего нс является единственным центром циркадианных ритмов, а частью структур ЦНС, синхронизирующих функции организма. В синхронизации функций принимают участие также эпиталамус и шишковидная железа.

Гипоталамус и половое поведение

Результаты экспериментальных исследований привели к заключению о том, что структуры гипоталамуса имеют важное значение в координации функций АНС, эндокринной и соматической нервной систем, влияющих на половое поведение. Введение в вентромедиальное ядро гипоталамуса половых гормонов инициирует половое поведение экспериментальных животных. Наоборот, при повреждении вентромедиального ядра половое поведение тормозится. Имеется половое различие в строении промежуточного ядра у мужчин и женщин. У мужчин оно в два раза больше, чем у женщин.

Одним из механизмов влияния гипоталамуса на половое поведение является регуляция им секреции гонадотропинов гипофизом. Кроме того, аксоны нейронов паравентрикулярного ядра нисходят к моторным нейронам спинного мозга, иннервирующим бульбокавернозную мышцу.

Гипоталамус и иммунная система

Проницаемость ГЭБ в области гипоталамуса выше, чем в других областях мозга. Через него в гипоталамус свободно проникают ряд цитокинов, образующихся лейкоцитами, кунферовскими клетками и тканевыми макрофагами. Цитокины стимулируют на нейронах гипоталамических ядер специфические рецепторы, и в результате повышения нейронной активности гипоталамус отвечает рядом эффектов. Среди них — усиление секреции субстанции Р, гормона роста, пролактина и кортикотропин рилизинг- гормона, активирующих иммунную систему.

Гипоталамус может оказывать влияние на состояние иммунной системы через регуляцию секреции гормонов гипофизом и прежде всего АКТГ и глюкокортикоидов корой надпочечников. При этом повышение уровня глюкокортикоидов способствует снижению активности процессов воспаления и повышению устойчивости к инфекции. Однако повышение уровня АКТГ на протяжении длительного времени может, наоборот, сопровождаться снижением неспецифической защиты от инфекции, возникновением аллергических реакций, и развитием аутоиммунных процессов.

Цитокины способствуют повышению тонуса центра симпатической нервной системы, внося свой вклад в формирование стрессорной реакции. Кроме того, повышение активности симпатической нервной системы сопровождается повышением количества и активацией Т-лимфоцитов.

Действие цитокинов на нейроны преоптической области и переднего гипоталамуса вызывает повышение уровня установочной точки терморегуляции. Это влечет за собой развитие лихорадочного состояния, одним из проявлений которого является повышение температуры тела и повышение неспецифической защиты организма от инфекции.

Гипоталамус и психические функции

Гипоталамус получает сигналы от коры лобной доли, других областей и от структур лимбической системы. Изменение психического состояния, примером которого может быть состояние психоэмоционального стресса, сопровождается увеличением секреции гипоталамусом кортикотропин рилизинг-гормона и повышением тонуса симпатической нервной системы. Изменение психического состояния может через активацию оси гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников и симпатоадреналовой системы оказать существенное влияние на функции и процессы организма, контролируемые этими системами.

Будучи непосредственно связанным двухсторонними связями со структурами лимбической системы, гипоталамус напрямую вовлечен в развитие вегетативного и соматического компонента эмоциональных реакций. Психоэмоциональное возбуждение сопровождается активацией высших гипоталамических центров АНС, под влиянием которых у человека развиваются такие вегетативные проявления эмоций, как учащенное сердцебиение, сухость во рту, покраснение или побледнение лица, усиление потоотделения, увеличение диуреза. Активация гипоталамусом стволовых моторных центров вызывает учащение дыхания, изменение выражения лица, повышение тонуса мышц.


Гипоталамус — Душа человека

Гипоталамус — это часть промежуточного мозга, он расположен в основании переднего мозга непосредственно под таламусом и над гипофизом. Его вес составляет примерно 5 г. Гипоталамус не имеет чётких границ, его можно рассматривать, как часть сети нейронов, протягивающейся от среднего мозга через гипоталамус к глубинным отделам переднего мозга.

Гипоталамус — главный координирующий и регулирующий центр вегетативной нервной системы. Вот поэтому иногда его называют Душой человека.

Гипоталамус держит под контролем функции гипофиза, который содействует регулированию деятельности надпочечников, мужских яичек, щитовидной железы и яичников.

К тому же, ядра гипоталамуса отвечают за регуляцию температуры тела, за эмоции, репродуктивные функции, выработку молока, процессы роста, за баланс воды и солей в организме, аппетит, сон и вес.

Он выделяет гормоны и регулирует такие функции, как ощущение голода и жажды, терморегуляция организма, половое поведение, сон и бодрствование, регулирует эмоциональное состояние, улучшает память, формирует характер (привычки) человека.

Установлено, что гипоталамус реагирует на свет и продолжительность светового дня, регулируя таким образом циркадные и сезонные ритмы.

Вот поэтому так важно соблюдать и дневные ритмы, что позволит бороться с бессоннице.

Также гипоталамус реагирует на обонятельные раздражители, включая феромоны.

Ещё гипоталамус реагирует на стрессовые ситуации для организма, такие, как вторжение патогенных микроорганизмов, вирусов, повышая температуру тела.

Гипоталамус является как бы термостатом организма.

Он задаёт определённую температуру тела, стимулируя её повышение или, наоборот, стимулирует потоотделение, снижая тем самым температуру тела.

Проведённые исследования также установили, что гипоталамус оказывает влияние на сексуальную ориентацию человека. Установлено реагирование гипоталамуса на половые гормоны, выделяемые человеком.

Так гипоталамус гетеросексуальных мужчин и гомосексуальных женщин реагирует на эстроген, женский гормон. Тогда как гипоталамус гомосексуальных мужчин и гетеросексуальных женщин реагирует на тестостерон, мужской гормон.

Немного скажу про Таламус (thalamus, зрительный бугор), в котором происходит обработка и интеграция практически всех сигналов, идущих в кору большого мозга от спинного, среднего мозга, мозжечка и других частей мозга.

Зрительный бугор является центром организации и реализации инстинктов, влечений, эмоций.

Возможность получать информацию о состоянии множества систем организма позволяет таламусу участвовать в регуляции и определении функционального состояния организма в целом.

Сложное строение таламуса, наличие в нём взаимосвязанных специфических, неспецифических и ассоциативных ядер позволяет ему организовывать такие двигательные реакции, как сосание, жевание, глотание, смех.

Двигательные реакции интегрируются в таламусе с вегетативными процессами, обеспечивающими эти движения.

Вот почему нужно знать не только функции работы этих частей мозга, но и знать, как на это воздействовать.

А вот про это я говорю в своих фильмах, которые вы сможете посмотреть. Наработать методику владения этими частями мозга.

Выжить без гипоталамуса можно только с чьей-либо постоянной помощью. (Д Свааб)

У позвоночных животных гипоталамус (hypothalamus) представляет собой главный центр, отвечающий за регуляцию внутренней среды организма. Этот отдел мозга филогенетически является древним, поэтому у наземных млекопитающих его строение относительно одинаково, относительно организации более молодых структур таких, как neocortex (новая кора).

Гипоталамус представляет относительно узкий слой мозговой ткани, расположенный в промежутке между таламусом и разрывом ножек моз­га. В нем расположены многочисленные высокодифференцированные ядра, регулирующие температуру тела, аппетит, водный баланс, углеводный и жировой обмен, сосудистый тонус и другие вегетативные функции, связанные с обменом веществ, в том числе с нейрогуморально-гормональным контролем. Здесь же находятся центры, осуществляющие регуляцию сна, сексуального и эмоционального поведения. Гипоталамус играет важнейшую роль в регуля­ции гомеостаза (постоянства внутренней среды организма), но, помимо ре­шения физиологических задач, проявляет себя и в качестве:

1. Главного «сенсорного входа» в эмоциональную систему сигналов из внут­ренней среды организма;

2. Подкоркового интегратора информации, имеющей отношение к реали­зации эмоций;

3. «Выхода» для импульсов, обеспечивающих внешнее выражение эмоци­ональных состояний.

Именно гипоталамус передает во фронтальную кору возбуждение мотивационного характера. Исключительно велика роль связи ретикулярной фор­мации с находящимися в гипоталамусе центрами, обеспечивающими пластичность и динамическую устойчивость внутренней среды организма.

Кроме того, к структурам гипоталамуса анатомически относят гипофиз — железу внутренней секреции и зрительную хиазму — место неполного перекрестья зрительных нервов.

Эта область мозга осуществляет прямой контроль над всей эндокринной системой через посредство специфических нейронов, регулирующих секрецию гормонов передней доли гипофиза, а аксоны других гипоталамических нейронов оканчиваются в задней доле гипофиза. Здесь эти окончания выделяют медиаторы, которые циркулируют в крови как гормоны.

Свои функции гипоталамус обеспечивает с помощью вегетативных, соматических и гормональных механизмов. Идею, что клетки мозга могут производить гормоны, впервые выдвинули в 1940-е гг. Эрнст и Берта Шаррер. Они увидели в микроскоп зернышки (гранулы) в больших мозговых клетках гипоталамуса и предположили, что это упакованные гормоны, поступающие в кровоток. Эта революционная концепция вызвала чересчур эмоциональную реакцию их коллег. Они отвергали ее «с яростью, а то и со злобой». Из наблюдений супругов Шаррер возникла научная дисциплина нейроэндокринология.

Гипоталамус имеет решающее значение для выживания вида, потому что именно он ответствен за размножение. А для индивидуума, потому что он управляет многими процессами в организме. Выжить без гипоталамуса можно только с чьей-либо постоянной помощью потому, что у такого индивидуума отсутствуют основные гомеостатические механизмы.

Если удалить человеку гипоталамус, функции гипофиза также совершенно исчезнут. После такой операции сильно повреждается память. Возникает расстройство сна из-за повреждения биологических часов, полностью исчезает сексуальная активность. Расстройства памяти и концентрации внимания восходят, к отсутствующей гистаминной системе, играющей важную роль в фокусировании внимания. Также нарушается пищевое поведения, полное отсутствие температурной регуляции. Этот со всей ясностью демонстрирует, сколь много важнейших жизненных функций регулируется гипоталамусом, всего лишь небольшим участком мозговой ткани.

Хотя среди скоплений гипоталамических нейронов имеется несколько четко отграниченных ядер, большая часть гипоталамуса представляет собой совокупность зон с нерезкими границами. Однако в трех зонах имеются достаточно выраженные ядра.

Перивентрикулярная зона непосредственно примыкает к третьему мозговому желудочку, который проходит через центр гипоталамуса. Выстилающие желудочек клетки передают нейронам перивентрикулярной зоны информацию о важных внутренних параметрах, которые могут требовать регуляции, – например, о температуре, концентрации солей, уровнях гормонов, секретируемых щитовидной железой, надпочечниками или гонадами в соответствии с инструкциями от гипофиза.

Медиальная зона содержит большинство проводящих путей, с помощью которых гипоталамус осуществляет эндокринный контроль через гипофиз. Весьма приближенно можно сказать, что клетки перивентрикулярной зоны контролируют действительное выполнение команд, отданных гипофизу клетками медиальной зоны.

Через клетки латеральной зоны осуществляется контроль над гипоталамусом со стороны более высоких инстанций коры большого мозга и лимбической системы. Сюда же поступает сенсорная информация из центров продолговатого мозга, координирующих дыхательную и сердечно-сосудистую деятельность. Латеральная зона – это то место, где высшие мозговые центры могут вносить коррективы в реакции гипоталамуса на изменения внутренней среды. В коре, например, происходит сопоставление информации, поступающей из двух источников – внутренней и внешней среды. Если, скажем, кора сочтет, что время и обстоятельства не подходят для принятия пищи, донесение органов чувств о низком содержании сахара в крови и пустом желудке будет отложено в сторону до более благоприятного момента Игнорирование гипоталамуса со стороны лимбической системы менее вероятно. Скорее эта система может добавить эмоциональную и мотивационную окраску к интерпретации внешних сенсорных сигналов или же сравнить представление об окружающем, основанное на этих сигналах, с аналогичными ситуациями, имевшими место в прошлом.

С точки зрения нейроэндокринной регуляции важно, что нервные клетки гипоталамуса постоянно оценивают концентрацию основных гормонов, которые находятся в нашей крови. Гормоны щитовидной железы, половых желез, надпочечников – все эти гормоны отслеживаются гипоталамусом. Гипоталамус врожденно «знает», сколько их должно быть, и у него есть способы донести до конкретных эндокринных желез сигнал о том, что надо выделять больше или меньше гормонов. При этом гипоталамус использует в основном воздействие на гипофиз.

Гипоталамус регулирует уровень выделение гормонов эндокринными железами с помощью гипофиза. На высвобождение гормонов из гипофиза влияют гормоны, производимые нейронами гипоталамуса, они оказывают стимулирующее действие (рилизинг-гормоны) или тормозящее (ингибирующие гормоны). Эти гормоны высвобождаются гипоталамусом и через кровь попадают в переднюю долю гипофиза. Секреция рилизинг-гормонов зависит от содержания в плазме крови гормонов периферических эндокринных желез.

Есть конкретная эндокринная железа – щитовидная. Она выделяет тироксины – важные гормоны, от которых зависит общий уровень активности каждой клетки нашего организма. Для того чтобы щитовидная железа выделяла правильное количество тироксинов, есть гипофиз, выделяющий тиреотропный гормон, и этот гормон говорит щитовидке, с какой активностью работать. Но над гипофизом находится гипоталамус, который с помощью своих гормонов, называющихся рилизинг-гормоны, говорит гипофизу, сколько выделять тиреотропных гормонов и в конечном итоге менять активность щитовой железы. Если тироксинов слишком мало, гипоталамус это чувствует, выделяет тиролиберин, от этого гипофиз начинает выделять больше тиреотропного гормона, и щитовидная железа начинает выделять больше тироксина. Подобного рода регуляторные контуры характерны не только для щитовидной железы, но для коры надпочечников, половых желез, подобным образом контролируется выделение гормонов роста.

Общий принцип регуляции заключается в том, что при повышении содержания в плазме крови гормонов периферических эндокринных желёз уменьшается выброс соответствующих рилизинг-гормонов в область гипоталамуса, что влияет на уменьшение секреции гормона в гипофизе, а это в свою очередь уменьшает выделение гормона периферической железой.

Нейроны гипоталамуса, вырабатывающие рилизинг-гормоны и ингибирующие гормоны, иннервированы многочисленными интраи- и экстрагипоталамическими нейронами. Наиболее сильные импульсы поступают из среднего мозга через норадренергические, адренергические и серотонинергические нейроны, а также из лимбических структур, особенно из миндалевидного тела и гиппокампа. Эта иннервация позволяет интегрировать внешние и внутренние воздействия (главным образом через средний мозг) и эмоциональные стимулы (главным образом через лимбические структуры) с нейроэндокринной регуляцией. В свою очередь средний мозг и лимбические структуры получают афферентные сигналы из гипоталамуса, в результате чего происходит обмен информацией. Образование рилизинг-гормонов и ингибирующих гормонов тоже регулируется по принципу обратной связи и зависит от концентрации гипофизарных гормонов или результата их действия.

Кроме этих функций, нейроны гипоталамуса и сами способны выделять гормоны прямо в кровь – такие гормоны, как, например, окситоцин и вазопрессин. Аксоны нервных клеток центральной зоны гипоталамуса (серый бугор гипоталамуса) идут в заднюю долю гипофиза, где прямо в кровь из этих аксонов выделяются окситоцин и вазопрессин. Окситоцин – это известный гормон, влияющий на сокращение матки при родах, молочных желез при кормлении ребенка. Кроме того, окситоцин известен сейчас как медиатор привязанности. Вазопрессин (антидиуретический гормон) – это гормон, влияющий на работу почек и центров жажды. От концентрации вазопрессина зависит наша текущая потребность в жидкости.

Вместе с кортикальным и лимбическим компонентами гипоталамус выполняет также множество рутинных интегрирующих действий, причем на протяжении значительно более длительных периодов времени, чем при осуществлении кратковременных регуляторных функций. Гипоталамус заранее «знает», какие потребности возникнут у организма при нормальном суточном ритме жизни. Он, например, приводит эндокринную систему в полную готовность к действию, как только мы просыпаемся. Он также следит за гормональной активностью яичников на протяжении менструального цикла; принимает меры, подготавливающие матку к прибытию оплодотворенного яйца. У перелетных птиц и у млекопитающих, впадающих в зимнюю спячку, гипоталамус с его способностью определять длину светового дня координирует жизнедеятельность организма во время циклов, длящихся несколько месяцев.

Литература:

Бизюк А. П. | Основы нейропсихологии

Блум Ф., Лейзерсон Α., Хофстедтер Л. | Мозг, разум и поведение

Свааб Дик | Мы – это наш мозг. От матки до Альцгеймера

Шмидт Р., Тевс Г. | Физиология человека

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *