Как гипоталамус регулирует вегетативную нервную систему?
Гипоталамус осуществляет высшую коррекцию работы вегетативной нервной системы (ВНС). Его отделы оказывают противоположные эффекты на организм:
- Ростральный (передний) отдел: отвечает за парасимпатическую (трофотропную) активность. Его стимуляция способствует отдыху и восстановлению. Снижается артериальное давление (АД) и частота сердечных сокращений (ЧСС), уменьшается дыхательный объем. При этом усиливается перистальтика ЖКТ, слюноотделение и сократительная активность мочевого пузыря. Зрачки сужаются, метаболизм замедляется.
- Каудальный (задний) отдел: запускает симпатическую (эрготропную) активность. Подготавливает организм к стрессу и физическому напряжению. Повышается АД, ЧСС и частота дыхания. Усиливается кровоснабжение скелетных мышц и легких, сужаются сосуды капиллярной сети желудочно-кишечного тракта. Перистальтика подавляется, моча задерживается, в крови растет уровень глюкозы и адреналина. Зрачки и глазные щели расширяются.
Нейроэндокринная регуляция и ядра гипоталамуса
Гипоталамус содержит до 50 пар ядер и функционально связан с гипофизом через гипоталамо-гипофизарную систему. Выделяют две секреторные системы:
- Крупноклеточные ядра (передний гипоталамус): к ним относятся супраоптические (над зрительным перекрестом) и паравентрикулярные (в боковой стенке III желудочка) ядра. Они образованы крупными нейросекреторными клетками, которые синтезируют пептидные гормоны — антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин) и окситоцин. По аксонам эти гормоны спускаются в заднюю долю гипофиза (нейрогипофиз), где поступают в кровь.
- Мелкоклеточные ядра (медиальный гипоталамус): расположены в области серого бугра (tuber cinereum), например, аркуатные ядра. Они вырабатывают гипофизотропные гормоны, управляющие передней долей гипофиза (аденогипофизом). Нейросекрет выделяется в воротную систему гипофиза. К этим гормонам относятся либерины (стимулируют синтез и секрецию гормонов аденогипофиза, например кортиколиберин и тиреолиберин) и статины (тормозят синтез и секрецию гландотропных гормонов, например соматостатин и пролактостатин — дофамин).
Центры биологических мотиваций и эмоций
Гипоталамус является центром биологических мотиваций: голода и жажды, полового влечения, а также содержит температурные центры и центры сна и бодрствования.
- Регуляция пищевого поведения: чувство голода запускается при снижении глюкозы плазмы крови и сокращениях мышц желудка при эвакуации пищи и его опорожнении. В гипоталамусе вырабатываются стимуляторы аппетита: ГАМК, дофамин, $\beta$-эндорфин, энкефалины. Ингибиторы аппетита, формирующие чувство сытости: серотонин, норадреналин, холецистокинин, соматостатин.
- Эмоции и сердце: раздражение отрицательных эмоциогенных центров гипоталамуса вызывает резкие нарушения сердечной деятельности — аритмии и экстрасистолии. Раздражение положительных эмоциогенных центров вызывает схожие, но менее выраженные изменения. Если за раздражением отрицательных центров следует раздражение положительных, нарушения сердечной деятельности практически отсутствуют.
- Память: гипоталамический пейсмекер играет критическую роль в формировании энграмм памяти. Обучение и формирование энграмм происходят при взаимодействии мотивационного состояния и подкрепляющих факторов. Полное исчезновение энграммы памяти наблюдается только при подавлении активности гипоталамического пейсмекера.
Физиологические особенности нейронов
Физиологические особенности нейронов гипоталамуса:
- Отсутствие гематоэнцефалического барьера: обеспечивает прямой контакт нейронов с кровью.
- Высокая чувствительность к гуморальным факторам: нейроны реагируют на изменение парциального давления кислорода и углекислого газа, pH среды, концентрацию ионов натрия и калия, а также содержание катехоламинов.
- Наличие глюкорецепторов: они обнаружены в вентробазальных и латеральных ядрах.
Клиническое значение
Знания о гормонах гипоталамуса применяются в фармакологии. Например, синтезирован стабильный октапептидный аналог соматостатина — октреотид. Он подавляет секрецию гормона роста, а также экзокринную секрецию поджелудочной железы и секрецию гастроинтестинальных пептидов. Препарат применяется в эндокринологии для лечения акромегалии и гигантизма, в гастроэнтерологии при остром панкреатите, а также для остановки кровотечений из варикозно-расширенных вен пищевода.
Вопросы с занятий и экзамена
Как гипоталамус связан с задней долей гипофиза?
Связь осуществляется через аксоны крупноклеточных ядер — супраоптических и паравентрикулярных. По ним вазопрессин и окситоцин транспортируются в нейрогипофиз и выделяются в кровь.
Какие факторы вызывают чувство голода на уровне гипоталамуса?
Голод запускается при снижении глюкозы плазмы крови, сокращениях мышц желудка при эвакуации пищи и его опорожнении, а также при субъективном ощущении «сосания под ложечкой». В гипоталамусе повышается выработка стимуляторов аппетита: ГАМК, дофамина, β-эндорфина и энкефалинов.
Почему гипоталамус может напрямую реагировать на состав крови?
В области гипоталамуса отсутствует гематоэнцефалический барьер. Это обеспечивает прямой контакт нейронов с кровью и высокую чувствительность к pO₂, pCO₂, pH, содержанию катехоламинов, концентрации Na⁺ и K⁺.
Что ещё разобрать по теме
- Гипофиз
- Вегетативная нервная система
- Лимбическая система
- Таламус
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Гипоталамус» и ещё 4 085 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 109 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Понятия физиологии»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.