Гипоталамус человека

Гипоталамус - 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 и ядра гипоталамуса

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.