Podwzgórze - co to jest? Struktura i funkcja podwzgórza

Podwzgórze mózg, lub obszar podwzgórzowy, jest niewielkim obszarem położonym poniżej obszaru wzgórzowego w międzymózgowiu. Pomimo niewielkich rozmiarów neurony podwzgórza tworzą od 30 do 50 grup jąder odpowiedzialnych za różne wskaźniki homeostatyczne organizmu, a także regulują większość funkcji neuroendokrynnych mózgu i całego ciała. Neurony podwzgórza mają rozległe połączenia z niemal wszystkimi ośrodkami i podziałami ośrodkowego układu nerwowego, a na szczególną uwagę zasługują połączenia neuroendokrynne podwzgórza i przysadki mózgowej. Powodują one powstanie tak zwanego funkcjonalnie zunifikowanego układu podwzgórzowo-przysadkowego, odpowiedzialnego za wytwarzanie hormonów przysadkowych i podwzgórzowych, który jest centralnym ogniwem mięśnia układy hormonalne. Przyjrzyjmy się bliżej, jak działa podwzgórze, czym jest i jakie specyficzne funkcje organizmu zapewnia ten mały obszar mózgu.

Anatomiczne cechy

Chociaż funkcjonalna aktywność podwzgórza jest badana całkiem dobrze, dzisiaj nie ma wystarczająco jasnych granic anatomicznych, które określałyby podwzgórze. Struktura pod względem anatomii i histologii wiąże się z tworzeniem rozległych połączeń neuronalnych regionu podwzgórza z innymi części mózgu. Tak więc podwzgórze znajduje się w obszarze subtalamicznym (pod wzgórzem, stąd jego nazwa) i bierze udział w tworzeniu ścian i dna trzeciej komory mózgu. Płytka końcowa anatomicznie tworzy przednią granicę podwzgórza, a jej tylna granica jest utworzona przez hipotetyczną linię rozciągającą się od tylnego węzła mózgowego do obszaru ogonowego ciał wyrostka sutkowatego.

Pomimo niewielkich rozmiarów, strukturalny obszar podwzgórza dzieli się na kilka mniejszych obszarów anatomicznych i funkcjonalnych. W dolnej części podwzgórza rozróżnia się takie struktury, jak szara gruźlica, lejek i środkowa wysokość, a dolna często przechodzi anatomicznie w jądro przysadki mózgowej.

Jądra podwzgórza

Spójrzmy, które jądra są zawarte w podwzgórzu, czym jest i do których grup są podzielone. Zatem jądra w ośrodkowym układzie nerwowym implikują nagromadzenie się istoty szarej (ciała neuronów) w grubości istoty białej (aksonu i dendrytów - szlaków). Funkcjonalnie jądra zapewniają przełączanie włókien nerwowych z jednego komórki nerwowe na innych, a także analizę, przetwarzanie i syntezę informacji.

Trzy grupy skupisk ciał neuronów tworzących jądro podwzgórza są anatomicznie rozróżnione: grupa przednia, środkowa i tylna. Do tej pory raczej trudno jest ustalić dokładną liczbę jąder podwzgórza, ponieważ różne dane dotyczące ich liczby podane są w różnych krajowych i zagranicznych źródłach literaturowych. Przednia grupa jąder zlokalizowana jest w obszarze chirurdzy wzrokowej, środkowa grupa leży w obszarze szarego guzka, a tylna grupa znajduje się w obszarze wyrostka sutkowego, tworząc te same części podwzgórza.

Przednia grupa podwzgórzowych jąder obejmuje jądra ponadoptyczne i przykomorowe, środkowa grupa jąder odpowiadająca lejkowi i obszar szarego pagórka obejmuje jądra boczne, a także jądro grzbietowo-przyśrodkowe, guzowate i brzuszno-przyśrodkowe, a grupa tylna obejmuje jądro sutkowate i tylne. Z kolei autonomiczną funkcję podwzgórza zapewnia funkcja struktur jądrowych, anatomiczne i funkcjonalne relacje z resztą mózgu, kontrola podstawowych reakcji behawioralnych i uwalnianie hormonów.

Hormony podwzgórza

W regionie podwzgórza wydzielane są wysoce specyficzne i biologicznie aktywne substancje, które nazywane są "hormonami podwzgórzowymi". Słowo "hormon" pochodzi od greckiego "ekscytu", tj. Hormony są wysoce aktywnymi związkami biologicznymi, które w stężeniach nanomolowych mogą prowadzić do znaczących zmian fizjologicznych w ciele. Zastanówmy się, jakie hormony wydzielają podwzgórze, czym jest i jaka jest ich regulacyjna rola w funkcjonalnej aktywności całego organizmu.

Poprzez swoją aktywność funkcjonalną i punkt aplikacji hormony podwzgórza są podzielone na następujące grupy:

• uwalniające hormony lub liberiny;
• statyny;
• hormony tylnego płata przysadki (wazopresyna lub hormon antydiuretyczny i oksytocyna).

Funkcjonalnie uwalnianie hormonów wpływa na aktywność i wydzielanie hormonów przez komórki przedniego płata przysadki mózgowej, zwiększając ich produkcję. Hormony styczne pełnią dokładnie odwrotną funkcję, zatrzymując produkcję biologicznie aktywnych substancji. Hormony tylnego płata przysadki mózgowej są w rzeczywistości wytwarzane w nadprzewodnikach i przykomorowych jądrach podwzgórza, a następnie transportowane przez końcówki aksonu do tylnego obszaru przysadki mózgowej. Tak więc hormony podwzgórza są rodzajem elementów kontrolujących, które regulują produkcję innych hormonów. Liberiny i statyny regulują wytwarzanie hormonów tropowych przysadki mózgowej, które z kolei wpływają na narządy docelowe. Rozważmy główne punkty funkcjonalne regionu podwzgórza lub to, za co odpowiedzialny jest podwzgórze w ciele.

Podwzgórze w regulowaniu funkcji układu sercowo-naczyniowego

Do tej pory eksperymentalnie wykazano, że elektrostymulacja różnych regionów podwzgórzowych może prowadzić do dowolnego ze znanych neurogennych efektów na układ sercowo-naczyniowy. W szczególności, stymulując centra podwzgórza, można zwiększyć lub zmniejszyć poziom ciśnienia krwi, zwiększyć lub zmniejszyć częstość akcji serca. Wykazano, że w różnych obszarach podwzgórza funkcje te są zorganizowane zgodnie z odwrotnością (tj. Istnieją ośrodki odpowiedzialne za podwyższanie ciśnienia krwi i ośrodki odpowiedzialne za jego redukcję): stymulacja bocznego i tylnego regionu podwzgórza prowadzi do wzrostu ciśnienia krwi i częstotliwości skurcz serca, podczas gdy pobudzenie podwzgórza w obszarze skurczu wzrokowego może wywoływać efekty odwrotne. Anatomiczną podstawą regulacji tego typu są specyficzne centra regulujące aktywność układu sercowo-naczyniowego, zlokalizowane w obszarach siatkowatych mostka i rdzenia przedłużonego, oraz rozległe połączenia nerwowe rozciągające się od nich do podwzgórza. Funkcje regulacyjne zapewnia ścisła wymiana informacji między tymi obszarami mózgu.

Zaangażowanie regionu podwzgórza w utrzymywanie temperatury ciała

Formacje jądrowe regionu podwzgórza są bezpośrednio zaangażowane w regulację i utrzymanie stałości temperatury ciała. W regionie preoptycznym znajduje się grupa neuronów odpowiedzialnych za ciągłe monitorowanie temperatury krwi.

Wraz ze wzrostem temperatury płynącej krwi, ta grupa neuronów jest w stanie zwiększyć impulsy, przenosząc informacje do innych struktur mózgu, tym samym uruchamiając mechanizmy przekazywania ciepła. Gdy temperatura krwi spada, impulsy z neuronów spadają, co powoduje rozpoczęcie procesów wytwarzania ciepła.

Udział podwzgórza w regulacji równowagi wodnej organizmu

Równowaga wodna w organizmie, wazopresyna, podwzgórze - co to jest? Odpowiedź na te pytania znajduje się w dalszej części tego rozdziału. Podwzgórzową regulację równowagi wodnej ciała przeprowadza się na dwa główne sposoby. Pierwszym z nich jest kształtowanie poczucia pragnienia i elementu motywacyjnego, który obejmuje mechanizmy behawioralne prowadzące do zaspokojenia potrzeby, która powstała. Drugim sposobem jest regulacja utraty płynów ustrojowych z moczem.

Zlokalizowane centrum pragnienia, powodujące powstawanie uczuć o tej samej nazwie, w bocznym regionie podwzgórza. Jednocześnie wrażliwe neurony z tego obszaru stale monitorują nie tylko poziom elektrolitów w osoczu krwi, ale także ciśnienie osmotyczne, a wraz ze wzrostem stężenia powodują powstawanie pragnienia, co prowadzi do powstawania reakcji behawioralnych mających na celu znalezienie wody. Po znalezieniu wody i zaspokojeniu pragnienia, ciśnienie osmotyczne krwi i skład elektrolitów zostają znormalizowane, co powoduje powrót impulsów neuronów do normy. W ten sposób rola podwzgórza sprowadza się do tworzenia wegetatywnych podstaw mechanizmów behawioralnych ukierunkowanych na zaspokajanie pojawiających się potrzeb żywieniowych.

Regulacja utraty lub wydalania wody przez ciało przez nerki polega na tzw. Jądrze nadoczodowym i przykomorowym podwzgórza, które są odpowiedzialne za produkcję hormonu zwanego wazopresyną lub hormonu antydiuretycznego. Jak sama nazwa wskazuje, ten hormon reguluje ilość wody reabsorbowanej w kanalikach zbierających nefron. W tym samym czasie syntetyzuje się wazopresynę w wyżej wymienionych jądrach podwzgórza, a dalej wzdłuż końcówek aksonu transportuje się do tylnej części przysadki, gdzie jest przechowywany do wymaganego momentu. Jeśli to konieczne, tylny płat przysadki wydziela ten hormon do krwi, co zwiększa reabsorpcję wody w kanalikach nerkowych i prowadzi do zwiększenia stężenia wydalanego moczu i obniżenia poziomu elektrolitów we krwi.

Udział podwzgórza w regulacji czynności skurczowej macicy

Neurony jądra przykomorowego wytwarzają taki hormon jak oksytocyna. Hormon ten odpowiada za kurczliwość włókien mięśniowych macicy podczas porodu, a w okresie poporodowym za kurczliwość przewodów gruczołu mlekowego gruczołów sutkowych. Pod koniec ciąży, bliżej porodu, na powierzchni myometrium dochodzi do wzrostu specyficznych receptorów oksytocyny, co zwiększa jej wrażliwość na hormon. W momencie narodzin wysokie stężenie oksytocyny i wrażliwość na nią włókien mięśniowych macicy przyczynia się do prawidłowego przebiegu pracy. Po porodzie, gdy dziecko przyjmuje sutek, prowadzi to do stymulacji produkcji oksytocyny, co powoduje zmniejszenie się kanałów mlecznych gruczołów mlecznych i uwalnianie mleka.

Ponadto, w przypadku braku ciąży i karmienia piersią, a także u mężczyzn, hormon ten jest odpowiedzialny za rozwój uczuć miłości i sympatii, dla których otrzymał drugie imię - "hormon miłości" lub "hormon szczęścia".

Udział podwzgórza w formowaniu się głodu i sytości

W bocznym rejonie podwzgórzowym istnieją specyficzne ośrodki, zorganizowane na zasadzie wzajemności, odpowiedzialne za formowanie się uczucia pragnienia i sytości. Eksperymentalnie wykazano, że elektryczna stymulacja ośrodków odpowiedzialnych za wywoływanie uczucia głodu prowadzi do behawioralnej odpowiedzi na znalezienie i jedzenie pokarmu nawet u dobrze odżywionego zwierzęcia, a podrażnienie ośrodka nasycenia prowadzi do odmowy jedzenia zwierzęcia, które głodowało przez kilka dni.

Po pokonaniu bocznego obszaru podwzgórza i ośrodków odpowiedzialnych za powstawanie głodu może nastąpić tzw. Głód, który prowadzi do śmierci, aw przypadku patologii i obustronnej zmiany regionu brzusznego, pojawia się nienasycony apetyt i brak uczucia sytości, co prowadzi do otyłości.

Podwzgórze w polu sutkowatym jest również zaangażowane w tworzenie reakcji behawioralnych związanych z pożywieniem. Podrażnienie tego obszaru prowadzi do takich reakcji jak lizanie warg i połykanie.

Regulacja aktywności behawioralnej

Pomimo niewielkich rozmiarów, obejmujących zaledwie kilka centymetrów sześciennych, podwzgórze jest zaangażowane w regulację aktywności behawioralnej i zachowań emocjonalnych, będąc częścią układ limbiczny. W tym samym czasie podwzgórze ma rozległe funkcjonalne powiązania z pniem mózgu i siatkowatym tworzeniem śródmózgowia, z przednim obszarem wzgórzowym i częściami limbicznymi kory mózgowej oraz lejem podwzgórza i przysadki, aby wykonywać i koordynować wydzielnicze i hormonalne funkcje tego ostatniego.

Choroby podwzgórza

Patogenetycznie wszystkie choroby podwzgórza dzieli się na trzy duże grupy, w zależności od cech produkcji hormonów. W ten sposób izolowane są choroby związane ze zwiększonym wytwarzaniem hormonów w podwzgórzu, z niską produkcją hormonalną, jak również z normalnym poziomem produkcji hormonów. Ponadto choroby podwzgórza i przysadki są ściśle ze sobą powiązane ze względu na wspólny dopływ krwi, budowę anatomiczną i czynności funkcjonalne. Często patologię podwzgórza i przysadki mózgowej łączy się we wspólną grupę chorób układu podwzgórzowo-przysadkowego.

Najczęstszą przyczyną prowadzącą do pojawienia się objawów klinicznych jest występowanie gruczolaka, łagodnego guza z gruczołowej tkanki przysadki mózgowej. W tym przypadku, co do zasady, jego wystąpieniu towarzyszy wzrost produkcji hormonalnej z odpowiadającą mu typową manifestacją objawów klinicznych. Najczęstsze są guzy, które wytwarzają nadmierną ilość kortykotropiny (kortykotropiny), somatotropiny (somatotropiny), tyreotropiny (thyrotripinoma) itp.

Wśród typowych zmian w podwzgórzu należy wymienić prolaktynę - hormonalnie czynny nowotwór, który produkuje prolaktynę. Stanowi patologicznemu towarzyszy diagnoza kliniczna hiperprolaktynemii i jest najbardziej charakterystyczna dla płci żeńskiej. Zwiększona produkcja tego hormonu prowadzi do zaburzeń miesiączkowania, pojawiania się zaburzeń sfery seksualnej, układu sercowo-naczyniowego, itp.

Inną straszną chorobą związaną z upośledzoną aktywnością czynnościową układu podwzgórzowo-przysadkowego jest zespół podwzgórza. Stan ten charakteryzuje się nie tylko brakiem równowagi hormonalnej, ale także pojawieniem się zaburzeń ze strony sfery wegetatywnej, zaburzeniami procesów metabolicznych i troficznych. Rozpoznanie tego stanu jest czasami niezwykle trudne, ponieważ indywidualne objawy są maskowane przez objawy innych chorób.

Wniosek

Tak więc podwzgórze, którego funkcja w podtrzymywaniu życia jest trudna do przecenienia, jest najwyższym centrum integracyjnym odpowiedzialnym za kontrolowanie funkcji wegetatywnych ciała, a także mechanizmów behawioralnych i motywacyjnych. Będąc w złożonym związku z resztą mózgu, podwzgórze jest zaangażowane w kontrolę prawie wszystkich istotnych stałych ciała, a jego porażka często prowadzi do pojawienia się poważnych chorób i śmierci.