Гипоталамические структуры мозга. Строение гипоталамуса

Каждый человек – это личность со своими привычками, пристрастиями и чертой характера. Однако мало кто подозревает о том, что все привычки, как и черты характера, являются особенностями строения и функционирования гипоталамуса – части головного мозга. Именно гипоталамус несет ответственность за все жизненные процессы человека.

Например, людей, которые рано встают и поздно ложатся спать, называют жаворонками. И эта особенность организма формируется благодаря работе гипоталамуса.

Несмотря на мизерный размер, эта часть мозга регулирует эмоциональное состояние человека и оказывает непосредственное влияние на деятельность эндокринной системы. Поэтому понять особенности человеческой души можно, если разобраться с функциями гипоталамуса и его строением, а также с тем, за какие процессы гипоталамус отвечает.

Что такое гипоталамус

Мозг человека состоит из множества частей, каждая из которых выполняет определенные функции. Гипоталамус вместе с таламусом являются отделом головного мозга. Несмотря на это, оба этих органа выполняют совершенно иные функции. Если в обязанности таламуса входит передача сигналов, поступающих от рецепторов, в кору головного мозга, гипоталамус, напротив, воздействует на рецепторы, находящиеся во внутренних органах, с помощью особых гормонов – нейропептидов.

Основная функция гипоталамуса заключается в управлении двумя системами организма – вегетативной и эндокринной. Правильное функционирование вегетативной системы позволяет человеку не задумываться над тем, когда ему нужно сделать вдох или выдох, когда нужно усилить кровоток в сосудах, а когда, наоборот, замедлить. То есть вегетативная нервная система управляет всеми автоматическими процессами в организме с помощью двух ветвей – симпатической и парасимпатической.

Если функции гипоталамуса по каким-либо причинам нарушаются, происходит сбой практически во всех системах организма.

Месторасположение гипоталамуса

Слово «гипоталамус» состоит из двух частей, одна из которых означает «под», а другая «таламус». Из этого следует, что гипоталамус находится в нижней части мозга под таламусом. От последнего он отделен гипоталамической бороздой. Данный орган тесно взаимодействует с гипофизом, составляя единую гипоталамо-гипофизарную систему.

Размер гипоталамуса у каждого конкретного человека может различаться. Однако он не превышает 3 см³, а его вес варьируется в пределах 5 г. Несмотря на мизерный размер, устройство органа достаточно сложное.

Следует заметить, что клетки гипоталамуса проникают в другие отделы головного мозга, поэтому четкие границы органа обозначить не представляется возможным. Гипоталамус представляет собой промежуточную часть мозга, которая помимо всего прочего образует стенки и дно 3 желудочка мозга. При этом передняя стенка 3 желудочка выступает в роли передней границы гипоталамуса. Граница задней стенки проходит от задней спайки свода головного мозга до мозолистого тела.

Нижняя часть гипоталамуса, находящаяся возле сосцевидного тела, состоит из следующих структур:

• серого бугра;
• сосцевидных тел;
• воронки и других.

Всего насчитывается порядка 12 отделов. Воронка начинается от серого бугра, а так как ее средняя часть слегка возвышается, она получила название «срединное возвышение». Нижняя часть воронки связывает гипофиз и гипоталамус, выступая в роли ножки гипофиза.

В структуру гипоталамуса входят три отдельные зоны:

• перивентрикулярная или околожелудочковая;
• медиальная;
• латеральная.

Особенности гипоталамических ядер

Внутренняя часть гипоталамуса состоит из ядер – групп нейронов, каждая из которых выполняет определенные функции. Ядра гипоталамуса представляют собой скопление тел нейронов (серого вещества) в проводящих путях. Количество ядер индивидуально и зависит от половой принадлежности человека. В среднем их количество превышает 30 штук.

Ядра гипоталамуса образуют три группы:

• переднюю, которая располагается в одном из участков зрительного перекреста;
• среднюю, располагающуюся в сером бугре;
• заднюю, которая расположена в области сосцевидных тел.

Контроль над всеми жизненными процессами человека, его желаниями, инстинктами и поведением осуществляется особыми центрами, расположенными в ядрах. Например, при раздражении одного центра человек начинает ощущать голод либо чувство насыщения. Раздражение другого центра способно вызывать чувство радости или грусти.

Функции гипоталамических ядер

Передние ядра стимулируют работу парасимпатической нервной системы. Они осуществляют следующие функции:

• сужают зрачки и глазные щели;
• снижают частоту сердечных сокращений;
• снижают уровень артериального давления;
• усиливают моторику желудочно-кишечного тракта;
• повышают выработку желудочного сока;
• повышают восприимчивость клеток к инсулину;
• оказывают влияние на половое развитие;
• регулируют теплообменные процессы.

Задние ядра осуществляют регуляцию симпатической нервной системы и выполняют следующие функции:

• расширяю зрачки и глазные щели;
• увеличивают частоту сердечных сокращений;
• повышают давление крови в сосудах;
• снижают моторику желудочно-кишечного тракта;
• увеличивают концентрацию в крови ;
• тормозят половое развитие;
• снижают восприимчивость клеток тканей к инсулину;
• повышают устойчивость к физическим нагрузкам.

Средняя группа гипоталамических ядер регулирует обменные процессы и воздействует на пищевое поведение.

Функции гипоталамуса

Организм человека, впрочем, как и любого другого живого существа, способен сохранять определенное равновесие даже под действием внешних раздражителей. Такая способность помогает существам выживать. А называется она гомеостазом. Поддержкой гомеостаза занимаются нервная и эндокринная системы, функции которых регулируются гипоталамусом. Благодаря слаженной работе гипоталамуса человек наделен способностью не только выживать, но и воспроизводить потомство.

Особую роль играет гипоталамо-гипофизарная система, в которой гипоталамус связан с гипофизом. Вместе они составляют единую гипоталамо-гипофизарную систему, где гипоталамус выполняет командующую роль, посылая гипофизу сигналы к действию. При этом сам гипофиз принимает сигналы, поступающие из нервной системы, и посылает их к органам и тканям. Причем влияние на них оказывается с помощью гормонов, воздействующих на органы-мишени.

Виды гормонов

Все гормоны, вырабатываемые гипоталамусом, имеют белковую структуру и делятся на два вида:

• рилизинг-гормоны, к числу которых относятся статины и либерины;
• гормоны задней доли гипофиза.

Выработка рилизинг-гормонов осуществляется при изменении активности гипофиза. При снижении активности гипоталамус производит гормоны-либерины, призванные компенсировать гормональную недостаточность. Если же гипофиз, напротив, вырабатывает чрезмерное количество гормонов, гипоталамус вбрасывает в кровь статины, которые угнетают синтез гормонов гипофиза.

К либеринам относятся следующие вещества:

• гонадолиберины;
• соматолиберин;
• пролактолиберин;
• тиролиберин;
• меланолиберин;
• кортиколиберин.

В перечень статинов входит следующее:

• соматостатин;
• меланостатин;
• пролактостатин.

Среди других гормонов, вырабатываемых нейроэндокринным регулятором, можно отметить окситоцин, орексин и нейротензин. Эти гормоны через портальную сеть попадают в заднюю долю гипофиза, где происходит их накопление. По мере необходимости гипофиз осуществляет выброс гормонов в кровь. Например, когда молодая мама кормит малыша, ей требуется окситоцин, который воздействуя на рецепторы, помогает проталкивать молоко.

Патологии гипоталамуса

В зависимости от особенностей синтеза гормонов, все заболевания гипоталамуса делятся на три группы:

• в первую группу входят заболевания, характеризующиеся повышенной выработкой гормонов;
• во вторую группу входят заболевания, характеризующиеся пониженной выработкой гормонов;
• третью группу составляют патологии, при которых синтез гормонов не нарушается.

Учитывая тесное взаимодействие двух участков мозга -гипоталамус, а также общность кровоснабжения и особенности анатомического строения, некоторые их патологии объединены в общую группу.

Наиболее частой патологией является аденома, которая может формироваться как в гипоталамусе, так и в гипофизе. Аденома – это доброкачественное образование, которое состоит из железистой ткани и самостоятельно продуцирует гормоны.

Чаще всего в данных участках головного мозга формируются опухоли, продуцирующие соматотропин, тиреотропин и кортикотропин. Для женщин наиболее характерной является пролактинома – опухоль, продуцирующая пролактин – гормон, отвечающий за выработку грудного молока.

Еще одним заболевание, которое нередко нарушает функции гипоталамуса и гипофиза, является . Развитие этой патологии не только нарушает баланс гормонов, но и вызывает сбой в работе вегетативной нервной системы.

Негативным влиянием на гипоталамус могут обладать различные факторы, как внутренние, так и внешние. Кроме опухоли, в этих частях мозга могут возникать воспалительные процессы, вызванные попаданием в организм вирусных и бактериальных инфекций. Патологические процессы также могут развиваться вследствие ушибов и инсультов.

Заключение

• так как гипоталамус регулирует цикардные ритмы, очень важно соблюдать режим дня, ложась спать и вставая в одно и то же время;
• улучшить кровообращение во всех отделах мозга и насытить их кислородом помогают прогулки на свежем воздухе и занятия спортом;
• нормализовать выработку гормонов и улучшить деятельность вегетативной нервной системы помогает отказ от курения и алкоголя;
• употребление яиц, жирной рыбы, морской капусты, грецких орехов, овощей и сухофруктов обеспечит поступление в организм питательных веществ и витаминов, необходимых для нормальной функции гипоталамо-гипофизарной системы.

Разобравшись с тем, что такое гипоталамус, и какое воздействие этот участок мозга оказывает на жизнедеятельность человека, следует помнить, что его повреждение приводит к развитию серьезных заболеваний, которые нередко заканчиваются летальным исходом. Поэтому необходимо следить за своим здоровьем и при появлении первых недомоганий обращаться к врачу.

Мозг – это самый сложный и самый важный орган человеческого тела.

Многие его функции и системы до сих пор не изучены до конца, а правильно воспроизвести его работу не удаётся даже в наш продвинутый информационный век.

Большинство современных детей считают мозг вместилищем души. И если существование души всё ещё остаётся спорным вопросом, то насчёт личности и разума нет никаких неясностей – память и мыслительная деятельность, всё то, про что мы говорим «это я», всё это находится в мозге.

Строение мозга весьма разнообразно и состоит из многих частей, каждая из которых выполняет какую-то свою функцию. Многие из этих функций пересекаются и взаимодополняют друг друга, а некоторые и вовсе до сих пор не до конца выяснены учёными.

Известны случаи, когда человек переживал серьёзные повреждения мозга, вплоть до потери целых его участков – в этом случае функции утраченной части брали на себя соседние зоны.

Но есть зоны мозга, которые буквально отвечают за поддержание тела в живом состоянии. Эти участки, словно маленькие дирижёры, постоянно контролируют оркестр всех процессов организма, не допуская смертельно опасного разлада. Одним из таких жизненно важных участков мозга является гипоталамус.

Местоположение гипоталамуса

Головной мозг находится на вершине столба спинного мозга , как леденец на палочке. Но спинной мозг не заканчивается резко, как какая-то палочка – он плавно переходит в мозговой ствол, в котором выделяют множество зон, различных и анатомически, и функционально.

Мозговой ствол, в свою очередь, переходит в структуру, называемую промежуточным мозгом. Все эти зоны иногда шуточно называют «рептильным мозгом», так как это наиболее древние и базовые части мозга, ответственные за выживание и существование организма.

Никакой высшей нервной деятельности, никаких мыслей или сознания там нет. Только регуляция самых основных процессов организма.

Промежуточный мозг, являющийся утолщением на самой вершине столба спинного мозга, глубоко входит в череп и накрыт сверху тем, что мы привыкли называть собственно мозгом – большими полушариями. В самой глубине черепа, под большими полушариями на вершине промежуточного мозга, в самом центре находится таламус.

«Таламус» на латинском языке означает «отсек, комната». Он связан толстыми нервными пучками практически со всеми остальными зонами, и отвечает за начальную обработку и передачу сигналов от тела к мозгу и обратно. Можно сказать, что таламус это главная телефонная станция тела.

Под таламусом находится цель нашего путешествия по мозгу – гипоталамус. Приставка «гипо-» с латинского переводится как «находящийся под», так что гипоталамус это просто «что-то, находящееся под таламусом». Но для такого невзрачного названия гипоталамус обладает внушительным списком функций.

Строение гипоталамуса

Такое «зависимое» название гипоталамуса отражает его нечёткость и неопределённость в анатомическом строении. Да, эта зона находится под таламусом, но чётко выделенных и видимых границ у него нет.

Помимо того, что части гипоталамуса достаточно размыто распространяются в другие части мозга, в учёной среде до сих пор чётко не определено, что же именно нужно называть гипоталамусом. Половина границ этой зоны промежуточного мозга существует только виртуально – как воображаемое продолжение границ других зон.

Но вот что точно существует не только в воображении, так это характерные ядра гипоталамуса – специально собранные группы нейронов , каждая из которых берёт на себя определённые функции. Этих групп насчитывается более трёх десятков, распределены они по всей зоне, поэтому их распределяют и классифицируют по их местоположению.

Функции гипоталамуса

Если таламус является телефонной станцией, то гипоталамус – это завхоз , по телефону контролирующий деятельность всего тела. Именно на гипоталамус возложены самые важные и самые нудные функции, а именно регуляция правильного функционирования желёз внутренней секреции, вегетативной нервной системы и, как следствие, всех внутренних органов.

Поддержание правильного функционирования организма обеспечивается постоянным поддержанием подходящих условий – гомеостазом . Поддержание гомеостаза также связано с инстинктами, и за это тоже отвечает гипоталамус.

Регулирует все эти функции гипоталамус не только при помощи телефона – нервных сигналов – но и при помощи почты – гормонов, вырабатываемых гипофизом. Гормоны это сложные химические вещества, которые разносятся кровью по всему телу и влияют на работу внутренних органов.

Своеобразная медленная замена нервным сигналам. Гипоталамус способен влиять на гипофиз, замедляя или ускоряя выработку гормонов. В итоге гипоталамус держит в своих маленьких руках обе бразды правления человеческим телом – и нервную, и химическую.

ГИПОТАЛАМУС [hypothalamus (BNA, JNA, PNA); греч, hypo- + thalamos комната; син.: подбугорье, гипоталамическая область, подбугровая область ] - отдел промежуточного мозга, расположенный книзу от таламуса под гипоталамической бороздой и представляющий собой скопление нервных клеток с многочисленными афферентными и эфферентными связями.

История

Начиная с середины 19 в. изучалось влияние Гипоталамуса на различные стороны жизнедеятельности организма (процессы адаптации, половые функции, процессы обмена, теплорегуляции, водно-солевой обмен и др.).

Большой вклад в изучение Гипоталамуса внесли отечественные ученые. В 30-х годах 20 в. А. Д. Сперанский с сотр. проводил опыты на животных, накладывая стеклянную бусинку или металлическое кольцо на вещество мозга в области турецкого седла, в результате возникали кровоизлияния и язвы в желудке и кишечнике.

H. Н. Бурденко и Б. Н. Могильницкий описали возникновение прободной язвы желудка при нейрохирургическом вмешательстве в области III желудочка. Особое место занимают исследования, проведенные Н. И. Гращенковым при изучении теоретических и клин, аспектов роли Гипоталамуса при различных расстройствах нервной системы и внутренних органов.

В 1912 г. Ашнер (В. Aschner) наблюдал атрофию гонад у собак после разрушения Г. В 1928 г. Шаррер (В. Scharrer) обнаружил секреторную активность гипоталамических ядер. Хольвег и Юнкман (W. Hohlweg, К. Junkman, 1932) установили локализацию в Гипоталамусе полового центра, электрическая стимуляция к-рого в опытах Харриса (G. W. Harris, 1937) вызывала овуляцию у кроликов. В 1950 г. Хьюм и Виттенштейн (D. М. Hume, G. J. Wittenstein) показали влияние гипоталамических экстрактов на секрецию адренокортикотропного гормона. В 1955 г. Гиллемин и Розенберг (R. Guillemin, В. Rosenberg) обнаружили в Гипоталамусе так наз. освобождающий фактор - кортикотропин (кортикотропин-рилизинг-фактор). В последующие годы была показана локализация некоторых ядер Гипоталамуса, ответственных за регуляцию обмена веществ и секрецию отдельных гормонов гипофиза (см.).

Эмбриология, анатомия, гистология

Гипоталамус является филогенетически древним образованием, существующим у всех хордовых. Однако обозначение этого отдела головного мозга как подбугорье не может быть использовано в отношении круглоротых и поперечноротых, т. к. зрительные бугры впервые формируются на стадии амфибий. У птиц Г. имеет относительно небольшой размер, но дифференциация его ядер выражена достаточно хорошо. Он получает в основном импульсы из обонятельных центров, полосатого тела, образующего у птиц большую часть переднего мозга.

Наивысшего развития Г. достигает у млекопитающих. У эмбриона человека в возрасте 3 мес. на внутренней поверхности таламуса имеются две борозды, разделяющие его на три части: верхнюю - эпиталамус, среднюю - таламус и нижнюю - гипоталамус. В дальнейшем эмбриональном развитии выявляется более тонкая дифференциация ядер Г. и формируются его многочисленные связи. Передней границей Г. является зрительный перекрест (chiasma opticum) , терминальная пластинка (lamina terminalis) и передняя спайка (commissura ant.). Задняя граница проходит позади нижнего края сосцевидных тел (corpora mamillaria). Кпереди клеточные группы Г. без перерыва переходят в клеточные группы пластинки прозрачной перегородки (lamina septi pellucidi). Несмотря на небольшие размеры Г., его цитоархитектоника отличается значительной сложностью. В Г. хорошо развито серое вещество, состоящее гл. обр. из мелких клеток. В некоторых участках лежат группы клеток, образующие отдельные ядра Г. (рис. 1). Число, топография, размер, форма и степень дифференцировки этих ядер варьируют у разных позвоночных; у млекопитающих обычно различают 32 пары ядер. Между соседними ядрами существуют промежуточные нервные клетки или их небольшие группы, поэтому физиол. значение могут иметь не только ядра, но и некоторые межъядерные Гипоталамические зоны. По группировке в Г. условно различают три нерезко разграниченные области скопления ядер: переднюю, среднюю и заднюю.

В средней области Г., вокруг нижнего края III желудочка, лежат серобугорные ядра (nucll. tuberales), дуговидно охватывающие воронку (infundibulum). Кверху и немного латеральнее от них лежат крупные верхне-медиальные и нижне-медиальные ядра. Нервные клетки, составляющие эти ядра, неодинаковы по размеру. На периферии локализуются мелкие нервные клетки, а более крупные занимают середину ядер. Нервные клетки верхне-медиального и нижне-медиального ядер отличаются друг от друга строением дендритов. У клеток верхне-медиальных ядер дендриты характеризуются наличием большого числа длинных шипиков, аксоны сильно разветвляются и имеют многочисленные синаптические связи. Серобугорные ядра (nucll. tuberales) представляют собой скопления небольших нервных клеток веретеновидной или треугольной формы, локализующиеся вокруг основания воронки. Отростки нервных клеток этих ядер определяются в проксимальной части гипофизарной ножки до срединного возвышения, где они заканчиваются аксовазальными синапсами на петлях первичной капиллярной сети гипофиза. Эти клетки дают начало волокнам туберогипофизарного пучка.

Группа ядер задней области состоит из рассеянных крупных клеток, среди которых лежат скопления мелких клеток. К этому отделу относятся также ядра сосцевидного тела (nucll. corporis mamillaris), которые выступают на нижней поверхности промежуточного мозга в виде полушарий (парных у приматов и непарных у прочих млекопитающих). Клетки этих ядер являются эфферентными нервными клетками и дают начало одной. из главнейших проекционных систем из Г. в продолговатый и спинной мозг. Наиболее крупное клеточное скопление образует медиальное ядро сосцевидного тела. Кпереди от сосцевидных тел выступает дно III желудочка в виде серого бугра (tuber cinereum), образованного тонкой пластинкой серого вещества. Этот выступ вытягивается в воронку, переходящую в дистальном направлении в гипофизарную ножку и далее в заднюю долю гипофиза. Воронка отграничивается от серого бугра неясно выраженной бороздой. Расширенная верхняя часть воронки - срединное возвышение- имеет особое строение и своеобразную васкуляризации). Со стороны полости воронки срединное возвышение выстлано эпендимой, за к-рой идет слой нервных волокон гипоталамо-гипофизарного пучка и более тонкие волокна, берущие начало от ядер серого бугра. Наружная часть срединного возвышения образована опорными нейроглиальными (эпендимными) волокнами, между к-рыми залегают многочисленные нервные волокна. В этих нервных волокнах и около них наблюдается отложение нейросекреторных гранул. В наружном слое срединного возвышения расположена сеть капилляров, обеспечивающая кровоснабжение аденогипофиза. Эти капилляры образуют петли, поднимающиеся в толщу срединного возвышения навстречу нервным волокнам, которые спускаются к этим капиллярам.

Г. включает ядра, образованные нервными клетками, не обладающими секреторной функцией, и ядра, состоящие из нейросекреторных клеток. Секреторные нервные клетки сконцентрированы гл. обр. непосредственно около стенок III желудочка. По своим структурным особенностям эти клетки напоминают клетки ретикулярной формации (см.). Физиол, данные свидетельствуют о том, что клетки такого типа продуцируют физиологически активные вещества, способствующие выделению тройных гормонов из гипофиза и названные гипоталамическими нейрогормонами (см.).

Нейросекреторные клетки сосредоточиваются в передней области Г., где образуют с каждой стороны надзрительное (nucl. supraopticus) и околожелудочковое (nucl. paraventricularis) ядра. Надзрительное ядро расположено в задне-боковой области от начала зрительного тракта. Оно образовано группой клеток, лежащих вдоль угла, между стенкой III желудочка и дорсальной поверхностью зрительного перекреста. Околожелудочковое ядро состоит из нервных клеток крупных и средних размеров, имеет вид пластинки, залегающей между сводом (fornix) и стенкой III желудочка, начинается в области зрительного перекреста и постепенно поднимается кзади и кверху в наклонном направлении.

Между обоими названными ядрами расположены многочисленные одиночные нейросекреторные клетки или их группы. В околожелудочковом ядре крупные нейросекреторные клетки сосредоточены преимущественно в расширенной задней части (крупноклеточная часть), а в суженной передней части этого ядра преобладают нейроны меньшего размера. Область надзрительного и околожелудочкового ядер характеризуется обильной васкуляризацией. Аксоны нейронов околожелудочкового и надзрительного ядер, образуя гипоталамо-гипофизарный пучок, достигают задней доли гипофиза, где образуют контакты с капиллярами. В задней доле гипофиза нейрогормоны накапливаются и поступают в ток крови. Основной особенностью нейросекреторных клеток является наличие специфических (элементарных) гранул, содержащихся в разном количестве как в области перикарионов, так и в отростках - аксонах и дендритах (см. Гипоталамо-гипофизарная система). Нейросекреторные клетки надзрительного и околожелудочкового ядер сходны между собой по форме и структуре, но допускается определенная дифференцировка; клетки надзрительного ядра вырабатывают преимущественно антидиуретический гормон (см. Вазопрессин), а околожелудочкового - окситоцин (см.). Т. о., Г. образован комплексом нервно-проводниковых и нейросекреторных клеток. В связи с этим регулирующие влияния Г. передаются к эффекторам, в т. ч. и к эндокринным железам, не только с помощью гипоталамических нейрогормонов, переносимых с током крови и, следовательно, действующих гуморально, но и по эфферентным нервным волокнам.

Г. тесно связан с соседними структурами головного мозга проводящими путями. С передним мозгом Г. связан медиальным пучком, волокна к-рого возникают в обонятельной луковице, головке хвостатого ядра, миндалевидном теле и передней части парагиппокампальной извилины (gyrus parahippocampalis).

Г. обладает хорошо развитой и очень сложной системой афферентных и эфферентных путей. Афферентные пути Г. разделяются на шесть групп: 1) медиальный пучок переднего мозга, связывающий перегородку и преоптическую область почти со всеми ядрами Г.; 2) свод, являющийся системой афферентных волокон, соединяющих кору гиппокампа (см.) с Г.; основная часть волокон свода идет к ядрам сосцевидного тела, другая - в перегородку и в латеральную преоптическую область, третья - к другим ядрам Г.; 3) таламо-гипофизарные волокна, соединяющие в основном медиальные и внутрипластиночные ядра таламуса (см.) с Г.; 4) сосцевидно-покрышечный пучок, в к-ром находятся волокна, восходящие из среднего мозга (см.) к Г.; часть этих волокон заканчивается в преоптической области и перегородке; 5) задний продольный пучок (fasciculus longitudinalis dorsalis), несущий импульсы от ствола мозга к Г.; система волокон заднего продольного пучка и сосцевидных тел обеспечивает связь ретикулярной формации среднего мозга с Г. и лимбической системой (см.); 6) паллидо-гипоталамический путь, связывающий стрио-паллидарную систему с Г. Установлены также непрямые мозжечково-гипоталамические связи, оптико-гипоталамические пути, вагосупраоптические связи.

Эфферентные пути Г. подразделяются на три группы: 1) пучки волокон перивентрикулярной системы (fibrae periventriculares), берущие начало в задних гипоталамических ядрах, вначале идут вместе через перивентрикулярную зону; некоторые из них оканчиваются в задне-медиальных таламических ядрах; большинство волокон перивентрикулярной системы идет к нижней части ствола мозга, а также к ретикулярной формации среднего мозга и спинному мозгу (ретикулярный тракт Г.); 2) сосцевидные пучки, берущие начало в ядрах сосцевидного тела Г., разделяются на два пучка: сосцевидно-таламический (fasc. mamillothalamicus), идущий к передним ядрам таламуса, и сосцевидно-покрышечный пучок (fasc. mamillotegmentalis), идущий к ядрам среднего мозга; 3) гипоталамо-гипофизарный тракт - самый короткий, но ясно очерченный пучок аксонов нейронов Г.; эти волокна берут начало в надзрительном и околожелудочковом ядрах и идут через гипофизарную ножку к нейрогипофизу. Большинство функций Г., в особенности контроль висцеральных функций, осуществляется через эти афферентные пути. Кроме афферентных и эфферентных связей, в Г. имеется комиссуральный путь. Благодаря ему медиальные Гипоталамические ядра одной стороны вступают в контакт с медиальными и с латеральными ядрами другой стороны.

Основным источником артериального кровоснабжения ядер Г. являются веточки артериального круга мозга, которые обеспечивают изолированное обильное кровоснабжение отдельных групп ядер Г. Сосуды Г. отличаются высокой проницаемостью для крупномолекулярных белковых соединений. Взаимосвязь между Г. и аденогипофизом осуществляется через сосуды портальной системы, к-рая имеет свои особенности (см. Гипоталамо-гипофизарная система).

Физиология

Г. занимает ведущее положение в осуществлении регуляции многих функций целого организма, и прежде всего постоянства внутренней среды (см. Гомеостаз). Г. - высший вегетативный центр, осуществляющий сложную интеграцию и приспособление функций различных внутренних систем к целостной деятельности организма. Он имеет существенное значение в поддержании оптимального уровня обмена веществ (белкового, углеводного, жирового, водного и минерального) и энергии, в регуляции температурного баланса организма, деятельности пищеварительной, сердечно-сосудистой, выделительной, дыхательной и эндокринной систем. Под контролем Г. находятся такие железы внутренней секреции, как гипофиз, щитовидная, половые, поджелудочная, надпочечники и др.

Регуляция тройных функций гипофиза осуществляется путем выделения гипоталамических нейрогормонов, поступающих в гипофиз через портальную систему сосудов. Между Г. и гипофизом имеется обратная связь (рис. 2), с помощью к-рой регулируется их секреторная функция. Принцип обратной связи (feedback relation) заключается в том, что при увеличении секреции гормонов железами внутренней секреции уменьшается секреция гормонов Г. (см. Нейрогуморальная регуляция). Выделение тройных гормонов гипофиз а приводит к изменению функций эндокринных желез, секрет которых попадает в кровь и в свою очередь может действовать на Г. В Г. обнаружено семь гипоталамических нейрогормонов активирующих и три - ингибирующих выделение тройных гормонов гипофиза. Они широко используются в клинике с целью диагностики заболеваний желез внутренней секреции. Принято считать, что передняя область Г. принимает непосредственное участие в регуляции выделения гонадотропинов. Большинство исследователей считает центром, регулирующим тиреотропную функцию гипофиза, область, расположенную в переднебазальной части Г., ниже околожелудочкового ядра, простирающуюся от надзрительных ядер спереди до аркуатных ядер кзади. Локализация областей, избирательно контролирующих адренокортикотропную функцию гипофиза, изучена недостаточно. Ряд исследователей связывает регуляцию АКТГ с задней областью Г. Венгерская школа Сентаготаи (J. Szentagothai) связывает регуляцию АКТГ с премамиллярной областью. Максимальная концентрация АКТГ - рилизинг-фактора обнаруживается в области медиальной эминенции. Локализация областей Г., участвующих в регуляции остальных тропных гормонов гипофиза, остается неясной. Функциональное обособление и разграничение гипоталамических зон по их участию в контролировании тропных функций гипофиза невозможно провести достаточно четко.

Многочисленные исследования показали, что передняя область Г. оказывает стимулирующее влияние на половое развитие, а задняя область Г.- тормозящее. У больных с патологией гипоталамической области наблюдается нарушение функций половой системы: половая слабость, нарушение менструального цикла. Известно много случаев быстрого полового созревания в результате чрезмерного раздражения опухолью области серого бугра. При адипозогенитальном синдроме, связанном с поражением туберальной области Г., наблюдаются нарушения половой функции.

Г. имеет важное значение в поддержании оптимальной; температуры схемы тела (см. Терморегуляция).

Механизм потери тепла связан с функцией передней области Г. Разрушение задних отделов Г. вызывает снижение температуры тела.

Г. регулирует функцию симпатической и парасимпатической частей вегетативной нервной системы, их координацию. Задняя область Г. участвует в регуляции активности симпатической части в. н. с., а средняя и передняя - парасимпатического отдела, т. к. стимуляция передней и средней областей Г. вызывает парасимпатические реакции (урежение сердцебиений, усиление перистальтики кишечника, тонуса мочевого пузыря и др.), а раздражение задней области вызывает симпатические реакции (учащение сердцебиения и т.д.). Между этими центрами существуют Реципрокные связи. Однако четко разграничить центры в Г. трудно.

Изучение гипоталамического уровня регуляции пищевого поведения показало, что она осуществляется в результате реципрокных взаимодействий двух пищевых центров: латерального и вентро-медиального гипоталамических ядер. Активация нейронов латерального Г. вызывает формирование пищевой мотивации. При двустороннем разрушении этого отдела Г. пищевая мотивация полностью устраняется, и животное может погибнуть от истощения. Повышение активности вентро-медиального ядра Г. снижает уровень пищевой мотивации. При разрушении этого ядра значительно повышается уровень пищевой мотивации, наблюдается гиперфагия, полидипсия и ожирение.

Вазомоторные реакции гипоталамического происхождения тесно связаны с состоянием в. н. с. Различные виды артериальной гипертензии (см. Гипертензия артериальная), развивающиеся после стимуляции Г., обусловлены комбинированным влиянием симпатического отдела в. н. с. и выделением адреналина из надпочечников. Однако в данном случае нельзя исключить также влияние нейрогипофиза, особенно в генезе устойчивой гипертензии, что подтверждается экспериментальными данными, когда артериальная гипертензия, вызванная стимуляцией задней области Г., снижается после электрического разрушения медиальной эминенции. Региональные вазомоторные реакции, развивающиеся после разрушения преоптической области, отличаются от общих вазомоторных реакций, наблюдаемых после стимуляции задней области Г.

Г.- одна из главных структур, участвующих в регуляции смены сна и бодрствования (см. Сон). Клин, исследованиями установлено, что симптом летаргического сна при эпидемическом энцефалите обусловлен повреждением Г. Повреждение Г. вызывало сон и в эксперименте. Для поддержания состояния бодрствования решающее значение имеет задняя область Г. Обширное разрушение средней области Г. приводило к состоянию длительного сна у животных. Нарушение сна в виде нарколепсии объясняется поражением ростральной части ретикулярной формации среднего мозга и Г. Получены экспериментальные данные (П. К. Анохин, 1958), свидетельствующие о том, что сон как результат торможения корковой деятельности развивается в результате высвобождения гипоталамических образований, которые остаются активными в течение всего периода сна.

Г. находится под регулирующим влиянием коры головного мозга. Нейроны коры, получая информацию об исходном состоянии организма и окружающей среды, оказывают нисходящие влияния на все подкорковые структуры, в т. ч. и на центры Г., регулируя уровень их возбуждения. Кора больших полушарий оказывает тормозящее влияние на функции Г. Приобретенные корковые механизмы подавляют многие эмоции и первичные побуждения, формирующиеся с участием Г. Поэтому декортикация нередко приводит к развитию реакции «мнимой ярости» (расширение зрачков, пилоэрекция, тахикардия, повышение внутричерепного давления, саливация и т. д.).

Г. с физиол, точки зрения имеет ряд особенностей, и прежде всего это касается его участия в формировании поведенческих реакций организма, важных для сохранения постоянства внутренней среды. Раздражение Г. приводит к формированию целенаправленного поведения - пищевого, питьевого, полового, агрессивного и т. п. Г. принадлежит главная роль в формировании основных влечений организма (см. Мотивации).

Метаболизм нейронов Г.. избирательно чувствителен к содержанию тех или иных веществ в крови, и при любом изменении их содержания эти клетки приходят в состояние возбуждения. Гипоталамические нейроны чувствительны к малейшим отклонениям pH крови, напряжения углекислоты и кислорода, содержания ионов, особенно калия и натрия и др. Так, в супраоптическом ядре Г. обнаружены клетки, избирательно чувствительные к изменению осмотического давления крови, в вентро-медиальном ядре - содержания глюкозы, в переднем гипоталамусе - половых гормонов. Т. о., клетки Г. выполняют функцию рецепторов, воспринимающих изменение гомеостаза, и обладают способностью трансформировать гуморальные изменения внутренней среды в нервный процесс, биологически окрашенное возбуждение. Центры Г. характеризуются выраженной избирательностью возбуждения в зависимости от различных изменений состава крови (рис. 3). Клетки Г. могут избирательно активироваться не только при изменении определенных констант крови, но и нервными импульсами из соответствующих связанных с данной потребностью органов. Нейроны Г., обладающие избирательной рецепцией по отношению к изменяющимся константам крови, работают по триггерному типу (см. Триггерные механизмы). Возбуждение в этих клетках Г. возникает не сразу, как только изменится какая-либо константа крови, а через определенный промежуток времени, когда возбудимость их повысится до критического уровня. Т. о., клетки мотивационных центров Г. характеризует периодичность работы. Если же изменение константы крови поддерживается длительно, то в этом случае возбудимость нейронов Г. быстро поднимается до критической величины и состояние возбуждения этих нейронов поддерживается на высоком уровне все время, пока существует изменение константы, вызвавшее развитие процесса возбуждения. Постоянная импульсация нейронов Г. устраняется только тогда, когда исчезает вызывавшее ее раздражение, т. е. нормализуется содержание того или другого фактора крови. Функционирование триггерных, механизмов Г. значительно растянуто во времени. Возбуждение одних клеток Г. может возникать периодически через несколько часов, как, напр., при недостатке глюкозы, других - через несколько суток или даже месяцев, как, напр., при изменении содержания половых гормонов. Нейроны Г. не только воспринимают изменения показателей крови, но и трансформируют их в специальный нервный процесс, формирующий поведение организма в окружающей среде, направленное на удовлетворение внутренней потребности.

Обширные связи Г. с другими структурами головного мозга способствуют генерализации возбуждений, возникающих в клетках Г. В первую очередь возбуждение из Г. распространяется на лимбические структуры мозга и через ядра таламуса на передние отделы коры больших полушарий. Зона распространения восходящих активирующих влияний Г. зависит от силы исходного раздражения центров Г. При усилении возбуждения центров Г. активируются аппараты ретикулярной формации. Все эти восходящие активирующие влияния гипоталамических центров, возбужденных внутренней потребностью организма, и определяют возникновение состояния мотивационного возбуждения.

Нисходящие влияния Г. обеспечивают регулирование функций гл. обр. через в. н. с. Но вместе с тем важным компонентом в осуществлении нисходящих влияний Г. являются и гормоны гипофиза. Т. о., как восходящие, так и нисходящие влияния Г. осуществляются нервным и гуморальным путем (см. Нейрогуморальная регуляция). Нисходящим влияниям Г. уделяется большое внимание в связи с концепцией Г. Селье о реакции «стресс» (см. Адаптационный синдром , Стресс). Установлено существование тормозящих влияний различных ядер Г. на моно- и полисинаптические спинальные рефлексы. При раздражении комплекса мамиллярных ядер в некоторых случаях отмечается повышение активности мотонейронов спинного мозга.

Г. находится в непрерывных циклических взаимодействиях с другими отделами подкорки и корой головного мозга. Именно этот механизм лежит в основе участия Г. в эмоциональной деятельности (см. Эмоции). Особое значение центров Г. в деятельности целого организма позволило П. К. Анрхину и К. В. Судакову (1968,1971) высказать предположение о "пейцмекерной" (пейцмекер - пусковой механизм) роли этой структуры мозга в формировании биол, мотиваций. Благодаря тому, что к гипоталамических отделам адресуется нервная и гуморальная сигнализация о различных внутренних потребностях, они и приобретают значение «пейцмекеров» мотивационных возбуждений. Согласно этому представлению, Гипоталамические «пейцмекеры» благодаря восходящим активирующим влияниям определяют энергетическую основу мотивационных возбуждений.

Нейроны мотивационных центров Г. обладают различной хим. спецификой, к-рая определяется избирательным использованием в их метаболизме специальных хим. веществ. И эта хим. специфика Г. сохраняется в восходящих активирующих его влияниях на всех уровнях, обеспечивая качественное биол, своеобразие поведенческих актов. Так, введением адренолитических веществ (аминазин) удается избирательно блокировать механизмы активации коры головного мозга при ноцицептивном раздражении. Активация коры головного мозга при пищевом возбуждении голодных животных избирательно блокируется холинолитическими препаратами. Нейротропные вещества со специфическим механизмом действия благодаря существованию гетерохим. организации гипоталамических центров могут избирательно блокировать различные механизмы Г., участвующие в формировании таких состояний организма, как голод, страх, жажда и т. д.

Методы исследования

Электроэнцефалографический метод. По результатам электроэнцефалографического исследования поражения (см. Электроэнцефалография) могут быть подразделены на четыре группы: первая группа - отсутствие отклонений или минимальные отклонения от нормальной ЭЭГ; вторая группа - резкое снижение альфа-ритма вплоть до его исчезновения; третья группа - появление на ЭЭГ тэта-ритма, особенно в связи с повторными афферентными раздражениями; четвертая группа - приступообразные нарушения ЭЭГ в виде появления изменений, характерных для сна; этот тип ЭЭГ характеризует диэнцефальную эпилепсию. При описанных выше синдромах сравнительная оценка ЭЭГ не обнаруживает специфичности.

Плетизмографические исследования (см. Плетизмография) выявляют широкий спектр изменений - от состояния вегетативной сосудистой неустойчивости и парадоксальной реакции до полной арефлексии (см.), что соответствует степени выраженности функциональных или органических поражений ядер Г. При исследованиях в. н.д. с помощью двигательного метода с речевым подкреплением было установлено, что при всех формах патологии Г. взаимодействие между корой и подкоркой резко снижено.

У больных с поражением Г. независимо от его причины (опухоль, воспаление и др.) может увеличиваться содержание катехоламинов и гистамина в крови, увеличивается альфа-глобулинов фракция и снижается бета-глобулиновая фракция, изменяется уровень экскреции 17-кетостероидов. При различных формах поражения Г. отчетливо проявляются нарушения кожной температуры и потоотделения.

Патология

В гипоталамусе возникают как функциональные нарушения, так и необратимые изменения его ядер. В первую очередь следует отметить возможность различной степени поражения ядер (преимущественно надзрительного и околожелудочкового) при заболеваниях желез внутренней секреции.

Травмы мозга, приводящие к перераспределению церебральной жидкости, также могут вызывать изменения в гипоталамических ядрах, расположенных вблизи эпендимы дна III желудочка.

Патоморфологически эти изменения касаются прежде всего нейронов и особенно четко выявляются при окраске по Нисслю (см. Ниссля метод) и методом Гомори. Они выражаются явлениями тигролиза, нейронофагии, вакуолизацией протоплазмы, образованием клеток теней. Вследствие повышенной проницаемости стенок сосудов при инфекциях и интоксикациях Гипоталамические ядра могут подвергаться патогенным воздействиям токсинов и хим. продуктов, циркулирующих в крови. Особенно опасны нейровирусные инфекции. Наиболее часто встречающиеся воспалительные процессы Г.- базальный менингит туберкулезного происхождения и сифилис. К редким формам поражения Г. относятся гранулематозные воспаления (болезнь Бека), лимфогранулематоз, лейкемия, а также сосудистые аневризмы различного происхождения. Из опухолей Г. наиболее часто встречаются различного вида глиомы, определяемые как астроцитомы; краниофарингеомы, эктопические пинеаломы и тератомы, а также супраселлярные аденомы гипофиза, расположенные над турецким седлом, менингиомы и кисты.

Клинические проявления нарушений функции гипоталамуса

При поражении Г. выделяют следующие основные синдромы.

1. Нейро-эндокринный , проявляющийся ожирением с характерным перераспределением подкожной жировой клетчатки (лунообразное лицо, толстая шея и туловище, худые конечности), остеопорозом с наклонностью к кифозу позвоночника, болями в спине и пояснице, нарушением половой функции (ранняя аменорея у женщин и импотенция у мужчин), ростом волос на лице и туловище у женщин и подростков, гиперпигментацией кожи, особенно в местах складок, наличием багровых атрофических полос на животе и бедрах (striae distensae), артериальной гипертензией, периодическими отеками, общей слабостью и повышенной утомляемостью. Разновидностью указанного синдрома является Иценко - Кушинга болезнь (см.).

Другие проявления нейро-эндокринного синдрома - диабет несахарный (см.), Гипофизарная кахексия (см.), адипозо-генитальная дистрофия (см.) и др.

2. Нейродистрофический синдром характеризуется изменением солевого обмена, деструктивными изменениями в коже и мышцах, сопровождающимися отеками и атрофией кожи, нейромиозитами, периодически наступающими внутрисуставными отеками; кожа сухая, шелушащаяся с полосами растяжений, наблюдаются зуд, сыпи. Отмечается также остеомаляция, кальцификация, склерозирование костей, образование язв, пролежней, кровотечения по ходу жел.-киш. тракта и в паренхиме легких, преходящие отеки сетчатки глаза.

3. Вегетативно-сосудистый синдром характеризуется расширением мелких вен на лице и теле, повышенной ломкостью сосудов, наклонностью к геморрагиям, высокой проницаемостью стенок сосудов, различными вегетативно-сосудистыми пароксизмами, в т. ч. мигренями, сопровождающимися повышением или понижением АД.

4. Невротический синдром проявляется своеобразными истерическими реакциями и психопатол, состояниями, а также нарушениями бодрствования и сна.

Перечисленные синдромы могут проявляться как при функциональных нарушениях, так и при органических поражениях ядер Г. Если вегетативно-сосудистый синдром отмечается при функциональных изменениях, то нейродистрофический - при тяжелых органических поражениях ядер средней области Г., иногда передней и задней его областей. Нейро-эндокринный синдром проявляется вначале как результат функциональных нарушений ядер передней области Г., в дальнейшем присоединяются органические поражения упомянутых ядер.

Лечение

При патологии гипоталамической области применяются три вида лечения.

1. Рентгенотерапия малыми дозами в пределах (50 р) 6-8 сеансов на область Г. при воспалительной природе поражения или наличии резко выраженного аллергического состояния. При хорошей выделительной функции почек облучение следует сопровождать назначением малых доз диуретиков. Рентгенотерапия показана при выраженном вегетативно-сосудистом синдроме, при нейро-эндокринном, в начальной стадии его развития.

2. Гормонотерапия в виде моно-терапии или в сочетании с рентгенотерапией. Применение кортизона, преднизолона или их производных, а также АКТГ должно сопровождаться тщательным наблюдением за гормональной функцией надпочечников. Применяются также препараты половых гормонов щитовидной железы, проводятся попытки применения рилизинг-гормонов.

3. Введение методом ионогальванизации в слизистую оболочку носа различных хим. веществ при минимальной силе тока 0,3-0,5 а; длительность процедуры 10-20 мин. Обычно проводится до 30 сеансов. При ионогальванйзащш используют 2% р-р хлорида кальция, 2% р-р витамина B 1 , 0,25% р-р димедрола, р-р эрготамина или фенамина. Ионогальванизация несовместима с рентгенотерапией. В ряде случаев применяют средства, снижающие внутричерепное давление, действующие на процессы торможения или возбуждения в коре и подкорке (фенобарбитал, бромиды, кофеин, фенамин, эфедрин). Во всех случаях необходим тщательный индивидуальный выбор форм лечения.

Оперативное лечение проводится при опухолях Г. по общепринятым методам операций на головном мозге (см.).

Библиография: Баклаваджян О. Г. Гипоталамус, в кн.: Общая и частная физиол. нервн. системы, под ред. П. К. Костюка и др., с. 362, Л., 1969; Гращенков Н. И. Подбугорье (гипоталамическая область), в кн.: Физиол, и патол, диэнцефальной области головного мозга, под ред. Н. И. Гращенкова и Г. Н. Кассиля, с. 5, М., 1963, библиогр.; он же, Гипоталамус, его роль в физиологии и патологии, М., 1964, библиогр.;

Шаде Дж. и Форд О. Основы неврологии, пер. с англ., М., 1976, библиогр.; Hess W. R. Hypothalamus und Thalamus, experimen-tal-dokumente, Stuttgart, 1956, Bibliogr.; The hypothalamus, ed. by L. Martini a. o., N. Y.-L., 1970; Schreider Y. The hypothalamo-hypophysial system, Prague, 1963, bibliogr.

B. H. Бабичев, С. А. Осиповский.

Гипоталамус располагается в глубине мозга, формируя стенки третьего желудочка.

Гипоталамус – это высший подкорковый центр интеграции вегетативных, эмоциональных и мотивационных реакций, регуляции двигательных (моторных), обменных, энергетических и иных ответов, направленных на адаптацию и корректировку поведения. Гипоталамус вместе со стволовыми структурами мозга поддерживает и регулирует кровообращение (функция сердца и тонус сосудов), регулирует обмен веществ (железы внутренней и внешней секреции), контролирует энергетический обмена организма, обмен воды, жиров, белков и углеводов. Он поддерживает и согласовывает все процессы в организме, обеспечивая постоянство внутренней среды (т.н. гомеостаз). При этом совместно с близлежащими структурами диэнцефальной области он контролирует эмоции, поведение, сон.

Гипоталамус расположен в самом центре мозга.

Он содержит около 48 ядер (скопление нервных клеток), часть из которых напрямую связана с гипофизом. Гипофиз — это центр эндокринной регуляции в организме, он регулирует функцию надпочечников, тимуса, щитовидной железой, паращитовидных желез, некоторые функции поджелудочной железы, половые железы.

Гипоталамус непосредственно участвует в сне, пробуждении, формировании настроения, в реакции на стресс и в самом стрессе, в мотивациях и поведенческих реакциях. Примерами нарушения функции гипоталамуса могут служить синдром гипервозбудимости (гиперактивные дети) и посттравматический стрессовый синдром .

Гипоталамус можно сравнить с центральным компьютером в организме человека, своеобразной релейной станцией, к которой стекается вся информация о многочисленных вегетативных (не подвластных сознанию) функциях организма. В его ведении частота сердечных сокращений, температуру тела, чувство голода и сытости, сон, половой рефлекс (поиск пары), он определяет темперамент (эмоции, агрессивность и др.). Подавляющий поток информации достигает гипоталамуса, но не поступает в кору головного мозга. Сознание человека не в состоянии обработать такой поток информации и сознательно сделать адекватную корректировку функций организма. Гипоталамус во многом самостоятельная «инстанция» мозга, которая запрограммирована на «автоматическую» регуляцию всех вегетативных процессов в организме. Осознанный анализ такого объема информации даже теоретически невозможен, «переварить» ее сознанию нереально. Да и не нужно. Система регуляции вегетативных функций отлажена природой и настроена по принципу обратной связи: запрос – ответ, больше — меньше… При этом параметры регуляции с участием гипоталамуса «откалиброваны» и реализуются в четких физиологических рамках.

На более низких уровнях (ствол мозга, спинной мозг) процессы регулируются рефлекторно. Задача же гипоталамуса, как у топ-менеджера – сбалансировать все процессы в организме и привести их к заданным физиологическим параметрам.

Например, физическая нагрузка или стресс протекают с учащением сердцебиения. При этом частота сердечных сокращений – это только видимая (ощутимая) часть регуляции. Одномоментно гипоталамус регулирует объем и силу сердечного выброса, тонус сосудов в различных участках тела, тем самым перераспределяя кровь в различные сосудистые бассейны. Например, нужно экстренно снабдить кровью работающие мышцы. При этом учащенное дыхание также требует крови к легким, которые интенсивно поглащают кислород, необходимый для мышц и, конечно же, сердца. Важно не забыть о мозге, который должен продолжать анализировать ситуацию, думать куда бежать и что делать. Чуть позже гипоталамус включает потоотделение для охлаждения кожи, дабы не допустить перегрева. При этом гипоталамус должен контролировать уровень стрессовых и иных гормонов, не обделить кровотоком почки (при критическом снижении почечного кровотока, почки проживут не более нескольких часов)…. А не только обеспечить приток к работающим при беге мышцам. Такова приблизительно роль гипоталамуса на примере только одного физиологического процесса – банальной физической нагрузке. Подобного рода процессов в организме несоизмеримо больше, в них участвуют все железы внутренней секреции – надпочечники, щитовидная железа, половые железы и многие другие органы, тесно связанные между собой. Все эти сложные процессы протекают скоординировано, одномоментно и регулируются гипоталмусом.

Любой сбой в регуляторной функции гипоталамуса приводит к серьезным поломкам. Например, ВСД (вегето-сосудистая дистония) , посттравматические стрессовые реакции (), гипоталамический синдром , лечение которых возможно только при понимании структурной организации гипоталамуса, локализации ядер (см. рис. ниже) и его многочисленных связей с другими структурами мозга и эндокринными органами. К примеру, лечение ВСД и затянувшихся посттравматических реакций не будет эффективным без стабилизации функции перивентрикулярных ядер гипоталамуса (врутренний протокол Института № 57/2001).

Множественные ядра гипоталамуса тесно связан с гипофизом – главным эндокринным органом-регулятором в организме (см. рис.).

Гипоталамус, как высшая (центральная) система регуляции вегетативных функций, расположен ниже коры головного мозга – в т.н. подкорке. Она автономна и слабо связана с сознанием, только на уровне эмоциональном и поведенческом. В норме необходимый минимум информация все же доходит до нашего сознания и предупреждает о ряде физиологических отклонений в организме, которые воспринимаются, как дискомфорт, боль, недомогание и проч. Например, комфортно ли организму или нет, есть ли жажда и нужно ли искать воду, а при голоде — пищу; пора ли искать вторую половину для продолжения рода и как нужно реагировать на опасность – страхом и бежать или ответной агрессией и защищаться. Подобных реакций множество. Гипоталамус, как «тайный советник» дирижирует нашим поведением и эмоциональными реакциями.

Для запуска любой простой или сложной регуляторной реакции, гипоталамус должен отработать в качестве диагностического органа. Собрав огромный объем информации о потребностях организма в данный момент, он мгновенно отвечает регуляцией, не давая организму выйти за пределы физиологической деятельности. Сбой в такой регуляции приводит к возникновению заболеваний эмоционального, вегетативно-сосудистого (см. ВСД ) и эндокринного характера. Существует множество симптомов и синдромов, которые являются следствием отклонений в работе гипоталамуса (гипоталамический синдром , , синдром гиперактивности (гипервозбудимости) у детей, неврозы , и др.

Руководитель Украинского института Неврологии
и Мышечно-скелетной медицины,
доктор медицинских наук В.В.Гонгальский

— вентральная часть промежуточного мозга (имеет около 50 пар ядер), получающая импульсы практически от всех внутренних органов и регулирующая деятельность этих органов посредством нервных и гуморальных влияний, в связи с чем его рассматривают как высший вегетативный центр или «мозг вегетативной жизни».

Гипоталамус: строение и функции

— структура , входящая в , организующая эмоциональные, поведенческие, гомеостатические реакции организма.

В состав гипоталамуса входит около 50 пар ядер, которые имеют мощное кровоснабжение. На 1 мм 2 площади гипоталамуса приходится до 2600 капилляров, в то время как на той же площади моторной коры их 440, в гиппокампе — 350, в бледном шаре — 550, в зрительной коре — 900. Капилляры гипоталамуса высокопроницаемы для крупномолекулярных белковых соединений, к которым относятся нуклеопротсиды, что объясняет высокую чувствительность гипоталамуса к нейровирусным инфекциям, интоксикациям, гуморальным сдвигам.

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.

Таблица. Основные функции гипоталамуса.

Строение гипоталамуса

Небольшая часть промежуточного мозга массой 4-5 г, занимает его вентральный отдел, располагается ниже таламуса, образуя стенки нижней части III желудочка.

Нижняя часть гипоталамуса ограничена средним мозгом, передневерхняя — передней спайкой, терминальной пластинкой и зрительным перекрестом. В гипоталамусе выделяют медиальную и латеральную части, в которых располагается около 50 различных ядер. В медиальной части выделяют переднюю, среднюю (бугровую), заднюю (мамиллярную) ядерные группы. Среди важнейших передних ядер имеются два больших ядра: паравентрикулярное — у стенки III желудочка и супраоптическое — над зрительным перекрестом. В средней группе ядер различают вентромедиальное, дорсомедиальное и аркуатное (воронковое) ядра. В задней группе выделяют заднее ядро и мамиллярные ядра, формирующие мамиллярнос тело. Между ядрами гипоталамуса имеются множество внутри гипоталамических активирующих, тормозных и реципрокных связей.

Нейроны ядер гипоталамуса получают и интегрируют многочисленные сигналы от нейронов многих, если не большинства, частей мозга. К гипоталамусу поступают и обрабатываются сигналы от нейронов лобной и других отделов коры, структур лимбической системы, гиппокампа. В гипоталамус поступает и анализируется информация от сетчатки (по ретиногипоталамическому пути), обонятельной луковицы, вкусовой коры и путей проведения болевых сигналов; о давлении крови, состоянии органов желудочно-кишечного тракта и другие виды информации.

В самом гипоталамусе расположены специализированные чувствительные нейроны, реагирующие на изменения важнейших показателей крови, как части внутренней среды организма. Это термочувствительные, осмочувствительные, глюкочувствительные нейроны. Некоторые из таких нейронов обладают полисенсорной чувствительностью — одновременно реагируют на изменения температуры и осмотического давления или температуры и уровня глюкозы.

Нейроны ядер гипоталамуса являются клетками-мишенями гормонов и цитокинов. В них имеются рецепторы глюкокортикоидных, половых, тиреоидных гормонов, некоторых гормонов аденогипофиза, ангиотензина II. В нейронах гипоталамуса имеются рецепторы ИЛ1, ИЛ2, ИЛ6, ФНО-а, интерферона и других цитокинов.

Поступающая в гипоталамус информация обрабатывается как в отдельных специализированных ядрах, так и в группах ядер, контролирующих сопряженные процессы и функции организма. Результаты ее обработки используются для реализации ряда функций и ответных реакций гипоталамуса, используемых для регуляции многих процессов организма.

Влияние гипоталамуса на процессы и функции ряда систем организма оказывается через секрецию гормонов, изменение тонуса симпатического и парасимпатического отделов ЦНС, влияние на многие структуры мозга, в том числе структуры соматической нервной системы через эфферентные связи с ними. Гипоталамус оказывает влияние на активность коры мозга, работу сердца, давление крови, пищеварение, температуру тела, водно-солевой обмен и многие другие жизненно важные функции организма.

Одной из важнейших функций гипоталамуса является его эндокринная функция, заключающаяся в секреции антидиуретического гормона, окситоцина, рилизинг-гормонов, статинов и регуляции процессов, контролируемых этими гормонами.

Важнейшие центры гипоталамуса

Высшие центры АНС, функция которых заключается в контроле тонуса АНС и процессов, регулируемых АНС. Эти центры и их функции подробно рассмотрены в статье, посвященной автономной нервной системе.

Представлены совокупностью нейронов ядер медиального и латерального гипоталамуса. У экспериментальных животных стимуляция нейронов среднего (туберального) и заднего ядер гипоталамуса вызывает понижение крови и частоты сокращений сердца. Повышение артериального давления крови, ЧСС наблюдается при стимуляции нейронов, прилежащих к форниксу и перифорникальной области латерального гипоталамуса. Влияние гипоталамуса на кровообращение может осуществляться через его нисходящие связи с преганглионарными нейронами ядер ПСНС и СНС спинного мозга, а также через его связи с диэнцефальными, лобными и корковыми структурами мозга.

Гипоталамус участвует в интеграции влияний СНС и АНС на функции организма , в том числе в вегетативном обеспечении соматических функций. Повышение активности гипоталамических центров регуляции кровообращения при физическом или психоэмоциональном напряжении сопровождается активацией симпатоадреналовой системы, повышением в крови уровня катехоламинов, увеличением минутного объема и скорости кровотока, активацией клеточного метаболизма. Эти изменения, инициируемые гипоталамусом, создают основу для более эффективного выполнения функций мышечной системы и ЦНС.

Представлен совокупностью термочувствительных нейронов преоптической области и переднего гипоталамуса и нейронов, контролирующих процессы теплопродукции и теплоотдачи . Без центра терморегуляции невозможно поддержание постоянной температуры тела человека. Подробно его функции рассмотрены в главе, посвященной терморегуляции.

Представлены совокупностью нейронов латерального ядра гипоталамуса (центр голода) и вентромедиального ядра (центр насыщения). Центры голода и насыщения являются частью структур мозга, которые контролируют пищевое поведение, аппетит и влияют на массу тела человека . Подробнее их функции рассмотрены в главе, посвященной физиологии пищеварения.

Повреждения гипоталамуса у экспериментальных животных и при заболеваниях у человека сопровождаются различными нарушениями сна (изменением продолжительности, бессонницей, нарушением ритма сон — бодрствование). Экспериментальные данные свидетельствуют, о том, что в передней части гипоталамуса располагается центр сна, а в задней — часть нейронов ретикулярной формации, активация которых сопровождается пробуждением (центр пробуждения).

Нейроны центра располагаются в супрахиазматическом ядре. На нейронах этого ядра заканчиваются аксоны фоточувствительных ганглиозных клеток сетчатки. Повреждение ядра у экспериментальных животных или при заболеваниях у человека сопровождается нарушениями суточных ритмов изменения температуры тела, давления крови, секреции стероидных гормонов . Поскольку нейроны ядра имеют широкие связи с другими ядрами гипоталамуса, то предполагают, что они являются необходимыми для синхронизации функций, контролируемых различными ядрами гипоталамуса. Однако супрахиазматическое ядро скорее всего нс является единственным центром циркадианных ритмов, а частью структур ЦНС, синхронизирующих функции организма. В синхронизации функций принимают участие также эпиталамус и шишковидная железа.

Результаты экспериментальных исследований привели к заключению о том, что структуры гипоталамуса имеют важное значение в координации функций АНС, эндокринной и соматической нервной систем , влияющих на половое поведение. Введение в вентромедиальное ядро гипоталамуса половых гормонов инициирует половое поведение экспериментальных животных. Наоборот, при повреждении вентромедиального ядра половое поведение тормозится. Имеется половое различие в строении промежуточного ядра у мужчин и женщин. У мужчин оно в два раза больше, чем у женщин.

Одним из механизмов влияния гипоталамуса на половое поведение является регуляция им секреции гонадотропинов гипофизом. Кроме того, аксоны нейронов паравентрикулярного ядра нисходят к моторным нейронам спинного мозга, иннервирующим бульбокавернозную мышцу.

Проницаемость ГЭБ в области гипоталамуса выше, чем в других областях мозга. Через него в гипоталамус свободно проникают ряд цитокинов, образующихся лейкоцитами, кунферовскими клетками и тканевыми макрофагами. Цитокины стимулируют на нейронах гипоталамических ядер специфические рецепторы, и в результате повышения нейронной активности гипоталамус отвечает рядом эффектов. Среди них — усиление секреции субстанции Р, гормона роста, пролактина и кортикотропин рилизинг- гормона, активирующих иммунную систему.

Гипоталамус может оказывать влияние на состояние иммунной системы через регуляцию секреции гормонов гипофизом и прежде всего АКТГ и глюкокортикоидов корой надпочечников. При этом повышение уровня глюкокортикоидов способствует снижению активности процессов воспаления и повышению устойчивости к инфекции. Однако повышение уровня АКТГ на протяжении длительного времени может, наоборот, сопровождаться снижением неспецифической защиты от инфекции, возникновением аллергических реакций, и развитием аутоиммунных процессов.

Цитокины способствуют повышению тонуса центра симпатической нервной системы, внося свой вклад в формирование стрессорной реакции. Кроме того, повышение активности симпатической нервной системы сопровождается повышением количества и активацией Т-лимфоцитов.

Действие цитокинов на нейроны преоптической области и переднего гипоталамуса вызывает повышение уровня установочной точки терморегуляции. Это влечет за собой развитие лихорадочного состояния, одним из проявлений которого является повышение температуры тела и повышение неспецифической защиты организма от инфекции.

Гипоталамус получает сигналы от коры лобной доли, других областей и от структур . Изменение психического состояния, примером которого может быть состояние психоэмоционального стресса, сопровождается увеличением секреции гипоталамусом кортикотропин рилизинг-гормона и повышением тонуса симпатической нервной системы . Изменение психического состояния может через активацию оси гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников и симпатоадреналовой системы оказать существенное влияние на функции и процессы организма, контролируемые этими системами.

Будучи непосредственно связанным двухсторонними связями со структурами лимбической системы, гипоталамус напрямую вовлечен в развитие вегетативного и соматического компонента эмоциональных реакций. Психоэмоциональное возбуждение сопровождается активацией высших гипоталамических центров АНС, под влиянием которых у человека развиваются такие вегетативные проявления эмоций, как учащенное сердцебиение, сухость во рту, покраснение или побледнение лица, усиление потоотделения, увеличение диуреза. Активация гипоталамусом стволовых моторных центров вызывает учащение дыхания, изменение выражения лица, повышение тонуса мышц.