Гіпоталамус.
Вступ.
Гіпоталамус - зовнішній підкірковий центр вегетативної нервової системи. Ця подбугорная область проміжного мозку довгий час є важливим об'єктом різноманітних наукових досліджень.
В даний час для вивчення різноманітних структур мозку широко застосовується метод вживления електродів. За допомогою особливої стереотаксичної техніки через трепанационний отвір у черепі вводять електроди у будь-яку задану ділянку мозку. Електроди ізольовані на всьому протязі, вільний тільки їхній кінчик. Включаючи електроди в ланцюг, можна дратувати ті або інші зони.
У цій роботі розглядаються деякі теоретичні і фізіологічні аспекти даної області проміжного мозку.
Розділ 1. Загальні функції гіпоталамуса.
У хребцевих гіпоталамус являє собою головний нервовий центр, відповідальний за регуляцію внутрішнього Середовища організму.
Филогенетично - це досить старий відділ головного мозку, і тому в наземних ссавців будова його відносно однакова, на відміну від організації таких більш молодих структур, як нова кора і лімбічна система.
Гіпоталамус керує всіма основними гомеостатичними процесами. У той час як децеребрированійі тварині можна достатньо легко зберегти життя, для підтримки життєдіяльності тварини з віддаленим гіпоталамусом будуть потрібні особливі інтенсивні міри, тому що в такої тварини знищені основні гомеостатичні механізми.
Принцип гомеостаза полягає в тому, що при найрізноманітніших станах організму, пов'язаних з його пристосуванням до умов навколишнього Середовища, що змінюються різко, (наприклад, при теплових або холодових впливах, при інтенсивному фізичному навантаженні і так далі), внутрішнє Середовище залишається постійним і параметри його коливаються лише в дуже вузьких межах. Наявність і висока ефективність механізмів гомеостаза у ссавців, і зокрема у людини, забезпечують можливість їхньої життєдіяльності при значних змінах навколишнього Середовища. Тварини, недієздатні підтримувати деякі параметри внутрішнього Середовища, змушені жити в більш вузькому діапазоні параметрів навколишнього Середовища.
Наприклад: Спроможність жаб до терморегуляції настільки обмежена, що для того, щоб вижити в умовах зимових холодів, їм припадає опускатися на дно водойм, де вода не змерзне. Навпроти, багато ссавців взимку можуть вести настільки ж вільне існування, що і влітку, незважаючи на значні коливання температури.
Звідси ми розуміємо, що в зв'язку зі слабким розвитком механізмів гомеостаза, ці тварини менше вільні у своїй життєдіяльності, а якщо віддалений гіпоталамус , следственно порушені гомеостатичні процеси, то для підтримки життєдіяльності цієї тварини необхідні особливі інтенсивні міри.
Розділ 2. Функціональна анатомія гіпоталамуса.
2.1. Розташування гіпоталамуса.
Гіпоталамус являє собою невеличкий відділ головного мозку вагою біля 5 грам. Гіпоталамус не має чіткі межі, і тому його можна розглядати як частину мережі нейронів, що протягається від середнього мозку через гіпоталамус до глибинних відділів переднього мозку, тісно пов'язаним із филогенетически старою нюховою системою. Гіпоталамус є вентральним відділом проміжного мозку, він лежить нижче (центральніше) таламуса, створюючи нижню половинку стінки третього шлуночка. Нижньою межею гіпоталамуса служить середній мозок, а верхньої - кінцева платівка, передяя спайка і зоровий перехрест. Латеральніше гіпоталамуса розташований зоровий тракт, внутрішня капсула і субталамічні структури.
2.2. Будова гіпоталамуса.
У поперечному напрямку гіпоталамус можна розділити на три зони:
1) Перивентрикулярну;
2) Медіальну;
3) Латеральну.
Перивентрикулярна зона являє собою тонку смужку, що прилягає до третього шлуночка.
У медіальній зоні розрізняють декілька ядерних областей, розташованих у переднезадньому напрямку.
Преоптична область филогенетично належить до переднього мозку, проте її відносять звичайно до гіпоталамусу.
Від вентромедіальної області гіпоталамуса починається ніжка гіпофіза, що з'єднується з адено- і нейрогіпофізом. Передня частина цієї ніжки зветься серединне узвишшя. Там закінчуються відростки багатьох нейронів преоптичної і передньої областей гіпоталамуса, а також вентромедіального і інфундібулярного ядер; тут з цих паростків визволяються гормони, що надходять через систему портальных судин до передней частки гіпофіза. Сукупність ядерних зон, у яких утримуються подібні нейрони , що гормон-продуцирує звуться гіофіотропні області. Відростки нейронів супраоптичного і паравентрикулярного ядер йдуть до задньої частки гіпофіза (ці нейрони регулюють утворення і звільнення окситоцина й АДТ, або вазопресина). Зв'язати конкретні функції гіпоталамуса з його окремими ядрами, за винятком супраоптичного і паравентрикулярного ядер, неможливо.
У латеральному гіпоталамуся не існує окремих ядерних областей. Нейрони цієї зони диффузно розташовуються навколо медіального пучка переднього мозку, що йде в растрально-каудальному напрямку від латеральних утворень підстави лімбічної системи до передніх центрів проміжного мозку. Цей пучок складається з довгих і коротких висхідних і спадних волокон.
2.3. Аферентні і еферентні зв'язки гіпоталамуса.
Організація аферентних і еферентних зв'язків гіпоталамуса свідчить про те, що він служить важливим інтегративним центром для соматичних, вегетативних і ендокринних функцій.
Латеральний гіпоталамус утворює двосторонні зв'язки з верхніми відділами стовбура мозку, центральною сірою речовиною середнього мозку і з лімбічною системою. Дошкульні сигнали від поверхні тіла і внутрішніх органів надходять у гіпоталамус по висхідним спинобульборетикулярним шляхам, що ведуть у гіпоталамус, або через таламус, або через лімбічну область середнього мозку. Інші аферентні сигнали надходять у гіпоталамус по полісинаптичним шляхам, що поки ще не усе ідентифіковано.
Эферентні зв'язки гіпоталамуса з вегетативними і соматичними ядрами стовбура мозку і спинного мозку утворені полісинаптичними шляхами, що йдуть у складі ретикулярної формації.
Медіальный гіпоталамус має двосторонні зв'язки з латеральнім, і, крім того, він безпосередньо одержує сигнали від деяких інших відділів головного мозку. У медіальній області гіпоталамуса існують особливі нейрони, що сприймають найважливіші параметри крові і спинномозкової рідини: тобто ці нейрони стежать за станом внутрішнього середовища організму. Вони можуть сприймати, наприклад, температуру крові, водно-електролітний склад плазми або вміст гормонів у крові.
Через нервові механізми медіальна область гіпоталамуса управляє діяльністю нейрогипофіза, а через гормональні - аденогипофиза.
Таким чином, ця область служить проміжною ланкою між нервовою й ендокринною системою.
Розділ 3. Гіпоталамус і серцево-судинна система.
При електричному подразненні майже будь-якого відділу гіпоталамуса можуть виникнути реакції з боку серцево-судинної системи. Ці реакції, опосередковані в першу чергу симпатичною системою, а також гілками блукаючого нерва, що йдуть до серця, свідчать про важливе значення гіпоталамуса для регуляції гемодинаміки з боку зовнішніх нервових центрів.
Подразнення якогось відділу гіпоталамуса може супроводжуватися протилежними змінами кровотока в різних органах (наприклад, збільшенням кровотока в кістякових м'язах і одночасному зниженні в судинах шкіри). З іншого боку, протилежні реакції судин якогось органа можуть виникати при подразненні різних зон гіпоталамуса. Біологічне значення подібних гемодинамічних зсувів можна зрозуміти лише в тому випадку, якщо розглядати їх у зв'язку з іншими фізіологічними реакціями, що супроводжують подразнення цих же поталомічних зон. Іншими словами, гемодинамічні ефекти подразнення гіпоталамуса входять до складу загальних поведенкових або гомеостатичних реакцій, за які відповідає цей центр.
Як приклад можна привести харчові і захисні поведінкові реакції, що виникають при електричному подразненні обмежених ділянок гіпоталамуса. Під час захисного поведінка артеріального тиску і кровоток у кістякових м'язах підвищуються, а кровоток у судинах кишечника знижується. При харчовому поводженні зростає артеріальний тиск і кровоток у кишечнику, а кровоток у кістякових м'язах зменшується. Аналогічні зміни гемодинамічних параметрів спостерігаються і під час інших реакцій, що виникають у відповідь на подразнення гіпоталамуса, наприклад при терморегуляторних реакціях або статевому поводженні.
За механізми регуляції гемодинаміки в цілому (тобто артеріального тиску у великому колі кровообіги, серцевого викиду і розподіли крові), що діють за принципом систем, що стежать, відповідають нижні відділи стовбура мозку. Ці відділи одержують інформацію від артеріальних баро- і химорецепторів і механорецепторів передсердь і шлуночків серця і посилають сигнали до різноманітних структур серцево-судинної системи по симпатичним і парасимпатичним еферентним волокнам. Така бульбарна саморегуляція гемодинаміки у свою чергу управляється вищими відділами стовбура мозку, і особливо гіпоталамуса. Ця регуляція здійснюється завдяки нервовим зв'язкам між гіпоталамусом і прегангліонарними вегетативними нейронами. Вища нервова регуляція серцево-судинної системи з боку гіпоталамуса бере участь у всіх складних вегетативних реакціях, для керування якими простої саморегуляції недостатньо, до таких регуляцій можна віднести: терморегуляцію, регуляцію прийому їжа, захисне поведінка, фізичну діяльність і так далі.
3.1. Пристосувальні реакції серцево-судинної системи під час роботи.