Супрахиазматические ядра

Что это такое и где находится?

Супрахиазматические ядра (СХЯ) являются частью гипоталамуса — сложноорганизованной структуры центральной нервной системы, которая содержит до 50 пар ядер и осуществляет регуляцию вегетативных функций.

В нейрогистологии под термином «ядро» понимается скопление нейронов в ЦНС (в отличие от цитологического значения — органеллы клетки). Анатомически СХЯ входят в состав передней группы ядер гипоталамуса, наряду с:

• Супраоптическими ядрами;
• Паравентрикулярными ядрами.

Нейроны гипоталамуса обладают рядом физиологических особенностей. Отсутствие гематоэнцефалического барьера обеспечивает прямой контакт нейронов с кровью. Нейроны гипоталамуса обладают высокой чувствительностью к гуморальным факторам: парциальному давлению кислорода ($pO_2$) и углекислого газа ($pCO_2$), кислотности среды (pH), содержанию катехоламинов, а также концентрации ионов натрия ($Na^+$) и калия ($K^+$).

Как работают «биологические часы»?

Супрахиазматическое ядро является главным циркадным пейсмейкером организма. В основе его работы рассматриваются внутриклеточные генетические механизмы регуляции, включающие процессы транскрипции и трансляции в нейронах.

Работа ядер связана с суточным типом освещенности. Передача сигнала осуществляется по следующему пути:

1. Сетчатка глаза.
2. Афферентные импульсы.
3. Супрахиазматическое ядро гипоталамуса.

СХЯ оказывает управляющее воздействие на другие структуры центральной нервной системы: другие ядра гипоталамуса, зрительный бугор и ствол мозга.

Роль в регуляции сна и бодрствования

Периодичность бодрствования и сна соответствует циркадному ритму, внутренним водителем которого является супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Сон включает функционально различные состояния и состоит из двух фаз, названия которых обусловлены электрографическими признаками: регистрацией быстрых движений глазных яблок или их отсутствием, а также появлением на ЭЭГ быстрых или медленных ритмов:

• Фаза сна без быстрых движений глаз (ФС без БДГ) — медленный, или медленноволновой сон.
• Фаза сна с быстрыми движениями глаз (ФС с БДГ) — быстрый, или быстроволновой сон.

Циркадная регуляция цикла «бодрствование–сон» происходит при участии мелатонина — гормона эпифиза. В светлое время суток продукция и выделение мелатонина снижаются, а в темное — увеличиваются. Механизм торможения секреции заключается в том, что возбуждение ядер гипоталамуса активирует нисходящие адренергические влияния, которые подавляют инкрецию гормона.

Участие в гормональной ритмике

Для большинства гормонов не существует стабильного базального уровня — их динамика подчиняется биологическим ритмам. В регуляции суточной (циркадианной) ритмики участвует гипоталамус, особенно супрахиазматические ядра.

Этот тип секреции характерен для мелатонина, соматотропного гормона (СТГ) и кортизола. Например, максимальный уровень кортизола в плазме крови наблюдается утром. Механизм этого пика связан с тем, что за 2–3 часа до него повышается концентрация адренокортикотропного гормона (АКТГ) — тропного гормона гипофиза, который стимулирует синтез и секрецию кортизола.

Также описаны другие типы ритмов секреции гормонов: эпизодическая (импульсная) секреция с интервалами от нескольких минут до часов, например импульсная секреция гонадолиберина с периодом около 90 минут, и циклическая многодневная ритмика с периодичностью около 28 суток, например овариально-менструальный цикл.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Физиология гипоталамуса
• Мелатонин
• Фазы сна и бодрствования
• Биологические ритмы секреции гормонов

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.