Физиология гипоталамуса

Гипоталамус, являясь сложноорганизованной структурой, осуществляет целый ряд вегетативных функций. В гипоталамусе нет гематоэнцефалического барьера, а его нейроны имеют высокую чувствительность к изменениям парциального давления кислорода, углекислого газа, кислотности среды, содержанию катехоламинов ионов натрия и калия. В вентробазальных и латеральных ядрах также обнаружены, глюкорецепторы. Располагающиеся в гипоталамусе дофаминергические нейроны, посылают короткие аксоны в гипофиз. Другие дофаминергические нейроны располагаются в черной субстанции. Аксоны этих нейронов проецируются в полосатые тела. Тела третьих дофаминергических нейронов локализуются в среднем мозге рядом с черной субстанцией. Их аксоны проецируются в лимбические структуры (миндалину, обонятельный бугорок, септальную область, поясную извилину и энторинальную кору) и кору головного мозга, особенно ее фронтальные отделы .

Проводниковые функции гипоталамуса и связи.

Афферентные связи: гипоталамус имеет связи со структурами лимбической системы, базальными ганглиями, таламусом, височной, орбитальной и теменной корой.

Эфферентные связи: обеспечивают передачу информации к таламусу, гипофизу, гиппокампу, ретикулярной формации, вегетативным ядрам ствола и спинного мозга.

Собственные функции гипоталамуса.

В гипоталамусе сосредоточены ведущие центры биологических мотиваций голода, жажды, полового влечения, температурные центры, центр сна и бодрствования и др. Мотивациогенные центры гипоталамуса при мотивациях различного биологического качества оказывают на кору больших полушарий специфические восходящие активирующие влияния, которые при вовлечении ретикулярной формации, могут приобретать генерализованный характер. Как высший отдел вегетативной регуляции, гипоталамус корректирует работу её парасимпатического и симпатического отделов. Так, раздражение ядер переднего отдела гипоталамуса вызывает трофотропные эффекты парасимпатической нервной системы: снижение артериального давления, усиление моторной и секреторной деятельности пищеварительного тракта, уменьшение силы и частоты сердечных сокращений. Раздражение задней группы ядер гипоталамуса оказывает эрготропное влияние через симпатическую нервную систему, которые имеют противоположный характер в виде повышения кровяного давления, снижения моторной и секреторной деятельности пищеварительного тракта, а также увеличения силы и частоты сокращений сердца. Здесь же расположены многочисленные группы нейронов, продуцирующих факторы, освобождающие гормоны – либерины и статины, которые посредством портальной системы оказывают стимулирующее или тормозное влияния на выделение тропных гормонов передней долей гипофиза. Задние отделы гипофиза накапливают гормоны, регулирующие деятельность матки и молочных желез, а также водно-солевое равновесие в организме.

Физиология лимбической системы

В состав лимбической системы мозга входят миндалины мозга, ядра перегородки, переднее таламическое ядро, мамиллярные тела и гипоталамус. Лимбическая система тесно связана с моноаминергической системой мозга, включающей в себя норадренергические, серотонинергические и дофаминергические механизмы. Нейроны данной системы берут начало в стволе мозга и широко распространяют свои влияния по всему мозгу. Тела норадренергических нейронов расположены в продолговатом мозге и мосту; серотонических – в ядрах продолговатого мозга и нижних отделах среднего мозга, а дофаминергических – в вентральных отделах среднего мозга.

Проводниковые функции и связи лимбической системы.

Лимбические структуры получают афферентные возбуждения со стороны практически всех органов чувств: обонятельного тракта (перегородка, миндалины); зрительных путей через таламус (гиппокамп, инсула); слуховых путей (гиппокамп, инсула); тактильных путей (инсула); от висцеральных органов (инсула). Эфферентные возбуждения направляются из лимбической системы к таламусу, подкорковым ядрам, большинству структур ствола и областям коры головного мозга.

Лимбические образования связаны друг с другом кольцевыми взаимосвязями. Различают несколько лимбических кругов.

Большой гиппокампальный круг Пейпса. Он включает мамиллярные тела, таламус, гиппокамп, энторинальную кору, ядра перегородки, мамиллярные тела гипоталамуса

Септально-амигдалоидный круг: перегородка – диагональный пучок – миндалина – концевая полоска – перегородка.

Септально-гиппокампальный круг: перегородка – супракалозальные полоски – гиппокамп – свод – перегородка.

Собственные функции лимбических структур:

Циркуляция возбуждений по лимбическим кругам определяет суточные ритмы многих физиологических функций: голод, насыщение, мочевыделение, секрецию гормонов корой надпочечников и т.д. Лимбическая система – центральное звено в формировании эмоциональных реакций и восприятии обонятельных раздражителей. Она участвуюет в формировании эпилептической активности. При этом блокируются болевые ощущения. Поясная извилина выполняет роль главного интегратора тех образований мозга, которые участвуют в формировании эмоций. К важнейшим структурам лимбической системы относятся гиппокамп и миндалина.

Гиппокамп имеет строение в виде повторяющихся модулей, ритмическая деятельность которых приводит к высокоамплитудной ритмической активности. Нейроны гиппокампа имеют высокий уровень фоновой частоты разрядов. Электрическая активность гиппокампа и новой коры имеет реципрокный характер: в период усиления медленной активности в новой коре в гиппокампе возникает десинхронизация. Если же в неокортексе усиливается десинхронизация, то в гиппокампе появляется тета-ритм. Тета-ритм отражает участие гиппокампа в ориентировочном рефлексе, настораживании, внимании и процессе обучения. Повышенный тета-ритм является показателем страха, агрессии, сильного голода и жажды. Гиппокамп имеет хорошие связи с задними зонами лобной коры, что обеспечивает процессы перехода кратковременной памяти в долговременную.

Миндалина находится в глубине височной доли мозга. Полисенсорные нейроны миндалины имеют рецепторные поля с широкой конвергенцией на раздражители различной сенсорной модальности и обладают широкой химической чувствительностью к биологически активным веществам. Нейрональная активность может коррелировать с дыханием и ритмом сердечных сокращений. Миндалина тесно связаны с регуляцией таких вегетативных функций как пищеварение, работа сердца, деятельность мочеполовой и дыхательной системы. Миндалина тесно связана с вентральной лобной корой, поражение которой сопровождается нарушением эмоций у человека.