Гипоталамус. Центры и функции гипоталамуса. Нейросекреторные клетки
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
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.
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.
Гипоталамус — высший центр эндокринных функций, контролирует и интегрирует висцеральные функции организма. Имеет 4 отдела и 32 пары ядер. Субстратом объединения нервной и эндокринной систем являются нейросекреторные клетки, образующие в сером веществе гипоталамуса парные ядра.
Топографически эти ядра можно объединить в 5 групп:
преоптическая группа имеет выраженные связи с конечным мозгом и делится на медиальное и латеральное предоптические ядра;
передняя группа, в состав которой входят супраоптическое, паравентрикулярные ядра;
средняя группа состоит из нижнемедиального и верхнемедиального ядер;
наружная группа включает в себя латеральное гипоталамическое поле и серобугорные ядра;
задняя группа сформирована из медиальных и латеральных ядер сосцевидных тел и заднего гипоталамического ядра.
В переднем отделе особое внимание привлекают паравентрикулярное и супраоптическое ядра
Супраоптические ядра — образованы крупными холинергическими нейросекреторными клетками. Секретируют вазопрессин (антидиуретический гормон), регулирующий факультативную реабсорбцию в дистальных извитых канальцах почки и повышающий тонус лейомиоцитов артериол.
Паравентрикулярные ядра — в центральной части имеют такое же строение; периферическая часть состоит из мелких адренергических нейросекреторных клеток. Секретируют окситоцин, мишенью которого являются гладкие миоциты матки и миоэпителиальные клетки молочной железы. В обоих ядрах образуются белковые нейрогормоны (вазопрессин и окситоцин).
Клетки ядер среднего гипоталамуса (мелкие адренергические клетки) продуцируют аденогипофизотропные нейрогормоны (олигопептиды), контролирующие деятельность аденогипофиза:
либерины — стимулируют выделение и продукцию гормонов аденогипофиза;
статины — угнетают эти процессы.
Эти гормоны продуцируются клетками аркуатного комплекса: аркуатного (инфундибулярного), вентромедиального и дорзомедиального ядер; в сером перивентрикулярном веществе, в преоптической зоне гипоталамуса и в супрахиазматическом ядре.
Сенсорный нейрон — это клетка нервной системы, которая вовлечена в передачу нервных импульсов от рецепторов или органов чувств по всему организму. Эти нервные импульсы посылаются в головной мозг, где принимают доступную для понимания форму, делающую возможным реагирование организма на сенсорный раздражитель. Такие доступные формы включают ощущения боли, тепла, текстуры, и зрительные образы.
Гипоталамус является высшим подкорковым центром вегетативной регуляции. На висцеральные функции организма он влияет двумя путями.
Во-первых, через вегетативную нервную систему:
Его передние ядра являются высшими парасимпатическими центрами. Поэтому при их возбуждении урежаются сердцебиения, снижается АД, понижается энергетический обмен, температура тела, суживаются зрачки и т.д.
При возбуждении задних ядер возникает обратная картина, т.к. они являются высшими симпатическими центрами.
Во-вторых, гипоталамус влияет на многие функции через гипофиз:
Посредством нервных и сосудистых связей он образует с ним единую гипоталамо-гипофизарную систему. Такое взаимодействие связано с тем, что некоторым нейронам ГТ свойственно явление нейросекреции. Это способность продуцировать гормоноподобные вещества. В частности, в супраоптическом ядре вырабатываются нейрогормоны вазопрессин и окситоцин. По аксонам секретирующих нейронов они поступают в заднюю долю гипофиза, а оттуда выделяются в кровь. В медиальных ядрах синтезируются либерины и статины. По венозной гипоталамо-гипофизарной сети они транспортируются к передней доле гипофиза. Первые стимулируют синтез и выделение его гормонов, вторые тормозят. В свою очередь тропные гормоны влияют на функции других желез внутренней секреции.
Благодаря многочисленным связям, высокой чувствительности нейронов гипоталамуса к составу омывающей его крови, отсутствию в этом отделе гематоэнцефалического барьера, в нем находятся центры терморегуляции, регуляции водно-солевого обмена, обмена белков, жиров, углеводов и др. За счет них регулируется гомеостаз.
Гипоталамус участвует в формировании некоторых мотиваций и поведенческих реакций. Например, мотиваций и поведения голода, жажды. При раздражение вентромедиального ядра чувство голода и соответствующее поведение исчезают. При его разрушении наоборот наступает неутолимый голод. Т.е. здесь находятся центры голода и насыщения. При раздражении паравентрикулярного ядра развивается чувство жажды и питьевое поведение, а при разрушении жажда исчезает.
В гипоталамусе расположены центры бодрствования и сна. В опытах с самораздражением (Олдс), когда в определенные ядра ГТ вживляются электроды, установлено, что здесь находятся центры двух базисных эмоций — удовольствия и неудовольствия. При раздражении некоторых ядер ГТ у человека возникает эйфория, повышается сексуальность.
ГТ принадлежит важная роль в развитии стресса, т.е. реакций напряжения на угрожающую ситуацию. При воздействии физиологических или психологических стрессоров (холод, недостаток кислорода, эмоциональном напряжении) кора посылает сигналы к симпатическим центрам ГТ, которые активируют симпатический отдел вегетативной нервной системы, выделение кортикотропинрелизинг гормона, а как следствие АКТГ. В результате происходит симпатическая активация внутренних органов, выделяются адреналин из мозгового слоя и кортикостероиды.