Регуляція вегетативних функцій гіпоталамусом

Для гіпоталамуса характерні широкі і складні аферентні і еферентні зв'язки. Аферентні сигнали надходять у гіпоталамус з кори великих півкуль, з ядер таламуса, з ядер базальних гангліїв. Від нього надходять імпульси у зорові горби, гіпофіз, середній, довгастий і спинний мозок. Гіпоталамус бере участь у регуляції вегетативних функцій, терморегуляції і регуляції поведінкових реакцій.

Подразнення задніх ядер гіпоталамуса супроводжується розширенням зіниць, збільшенням частоти серцевих скорочень, звуженням кровоносних судин, підвищенням артеріального тиску, гальмуванням рухової функції шлунка і кишечника, збільшенням вмісту у крові адреналіну і глюкози. Тут знаходяться вищі центри симпатичної нервової системи.

Подразнення преоптичної і передньої ділянок гіпоталамуса супроводжується звуженням зіниць, сповільненням серцевої діяльності, зниженням артеріального тиску, підсиленням рухової функції шлунка і кишечника, зниженням вмісту глюкози у крові, сечовиведенням і дефекацією. Тому вважають, що у передніх ядрах гіпоталамуса знаходяться групи нейронів, які регулюють функції центрів парасимпатичної нервової системи.

Гіпоталамус відіграє важливу роль у регуляції обміну речовин і харчової поведінки. Встановлено, що руйнування вентромедіальних ядер супроводжується надмірним споживанням їжі (гіперфагія) і ожирінням: тварина споживає їжу навіть тоді, коли вона не голодна. У вентромедіальних ядрах знаходиться центр ситості. У латеральних відділах гіпоталамуса знаходиться центр голоду. Його руйнування призводить до того, що тварина відмовляється від їжі (афагія). Якщо тварину не годувати насильно, вона може загинути від виснаження. У центри ситості і голоду надходять імпульси від глюко-, механо- і терморецепторів. У гіпоталамусі є центр спраги. Вважають, що у гіпоталамусі наявні осморецептори – нейрони, що збуджуються зі зміною осмотичного тиску крові.

Гіпоталамус є інтегративним центром терморегуляції. Подразнення паравентрикулярних ядер гіпоталамуса зумовлює розширення кровоносних судин шкіри, підсилення потовиділення, інтенсифікацію дихання. У передньому відділі гіпоталамуса виявлені теплові нейрони, що збуджуються при підвищенні температури крові. У задніх відділах гіпоталамуса наявні структури, що регулюють теплопродукцію. Їх подразнення супроводжується інтенсифікацією обміну речовин, збільшенням частоти серцевих скорочень, тремтінням, а руйнування – зниженням температури тіла (гіпотермією). Виявлено нейрони, що збуджуються зі зниженням температури крові.

Функції гіпоталамуса пов'язані і з регуляцією статевої поведінки і розмноження. Пухлинні процеси у гіпоталамусі можуть бути причиною раннього статевого дозрівання, імпотенції, порушення менструального циклу. У задньому відділі гіпоталамусі виявлено центр задоволення. Ін'єкція у задній гіпоталамус невеликих кількостей статевих гормонів викликає у тварин реакції, характерні для статевої поведінки.

У гіпоталамусі виявлено і так званий центр люті. При подразненні вентромедіальних ядер гіпоталамуса кішка набуває загрозливої пози: вигинає спину, шипить, випускає кігті, у неї збільшується частота серцевих скорочень, розширюються зіниці, піднімається шерсть на спині та хвості. Оскільки при цьому відсутній об'єкт агресії, такий стан називають несправжньою люттю. Тварини зі зруйнованими вентромедіальними ядрами стають абсолютно ручними.

Описані поведінкові реакції (оборонна, статева, харчова) забезпечують виживання особин і виду в цілому, тому їх називають гомеостатичними.

Гіпоталамус у немовлят морфологічно нерозвинутий. Диференціація його ядер завершується у сім років, а в пубертатний період бурхливо відбувається утворення зв’язків між гіпоталамусом та іншими відділами головного мозку.

Завдання для самоконтролю знань

В експерименті на собаці область вентро-медіального ядра гіпоталамуса (центр ситості) нагріли до 50⁰С. Потім тварину утримували в звичайних умовах. Як зміниться зовнішній вигляд собаки через якийсь час?

Застосовують лікувальний препарат, який знижує підвищену збудливість кори головного мозку. Встановлено, що цей препарат не має безпосереднього впливу на коркові нейрони. Запропонуйте можливий механізм дії цього препарату.

У хворого пухлина в головному мозку. Який клінічний симптом дозволяє припустити, що пухлина швидше за все локалізована в таламусі? Розміри пухлини ще невеликі.

Поряд з основною функцією нерва, як провідника імпульсів збудження, суттєву роль відіграють і процеси аксонного транспорту. Які Ви знаєте відділи головного мозку, в яких аксонний транспорт займає особливе місце і бере участь в складних регуляторних процесах?

Рекомендована література

Клевець М.Ю. Фізіологія людини і тварин. – Львів, 2000. – С. 99-106.

Нормальна фізіологія / За ред. В.І. Філімонова. – К.: Здоров’я, 1994. – С. 156-157; 197-200.

Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого. – М.: Медицина, 1985. – С. 135-140.

Физиология человека / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – Т. 1, 2. – М.: Мир, 1996. – С. 222-231; 373-374.