Подкорковые структуры головного мозга
Головной мозг является особо специализированной частью центральной нервной системы. У человека его масса составляет в среднем 1375 г. Именно здесь громадные скопления вставочных нейронов хранят полученный на протяжении жизни опыт действий. Головной мозг представлен 5-ю отделами. Три из них — продолговатый мозг, мост и средний мозг — объединяются под названием ствол (или — стволовая часть) головного мозга.
Стволовая часть принципиально отличается от двух других отделов мозга, так как снабжена черепными нервами, через которые ствол непосредственно контролирует область головы и часть шеи. Два других отдела — промежуточный и конечный мозг — не оказывают прямого влияния на структуры человеческого тела, они регулируют их функции, воздействуют на центры ствола и спинного мозга. Последние же, снабженные черепными и спинномозговыми нервами, передают через них обобщенные команды к исполнителям — мышцам и железам.
Помимо скоплений нейронов, имеющих прямое отношение к нервам, ствол мозга содержит и другие нервные центры, которые по характеру близки к центрам промежуточного и конечного мозга (ретикулярная формация, красные ядра, черная субстанция), что существенно отличает его от спинного мозга. Особое место занимает мозжечок, выполняющий важнейшие задачи по поддержанию степени напряжения мышц (тонуса), по координации их работы в выполнении движений, в поддержании равновесия при этом. В мозжечке громадное количество вставочных нейронов, которые он вмещает исключительно потому, что они находятся не только в его толще, но и в составе крайней складчатой поверхности, составляя кору мозжечка. Такой феномен проявляется, помимо него, только в коре конечного мозга.
Спереди и выше ствола находится промежуточный мозг и главными компонентами в виде зрительного бугра (таламуса) — важного промежуточного центра по ходу чувствительных путей к конечному мозгу, подбугорной области (гипоталамуса) — она содержит массу центров, важных для регуляции обмена веществ в организме, его поведения и тесно связана с функционированием гипофиза, с которым соединена ножкой. Позади зрительного бугра располагается эпифиз (шишковидное тело) — железа внутренней секреции, включенная в регуляцию пигментного обмена в коже и полового созревания.
Наибольшую часть массы головного мозга составляет конечный мозг, обычно описываемый как два полушария большого мозга, соединенные мозолистым телом. Его поверхность резко складчата из-за массы борозд (латеральная, центральная и др.), разделяющих извилины. Многие из них имеют постоянный характер, что позволяет различать участки коры.
Полушария разделяют на 4 основные доли. Лобная доля в значительной мере связана с определением личностных качеств человека, а ее задней части подчинены все двигательные центры ствола и спинного мозга. Поэтому при ее поражении появляются параличи мышц. В теменной доле, в основном, формируются ощущения тепла, холода, прикосновения, положения частей тела в пространстве. Затылочная доля содержит зрительные центры, височная — слуховые и обонятельные.
В глубине полушарий нейроны концентрируются в виде узлов (подкорки). Они вместе с другими центрами и мозжечком обеспечивают координацию работы мышц при выполнении двигательных программ разной сложности. Головной мозг окружен сложной системой оболочек. Мягкая оболочка сращена с его веществом и содержит в себе питающие мозг сосуды, ветви которых проникают в толщу мозга. Между ней и более поверхностной паутинной оболочкой, очень тонкой и бессосудистой, находится подпаутинное пространство со спинномозговой жидкостью. Ее большая часть продуцируется в полостях мозга (желудочков) и через отверстия между продолговатым мозгом и мозжечком выходит в это пространство, образуя вокруг мозга защитную гидравлическую подушку. Самая наружная твердая оболочка соединяется с костями черепа.
ПОДКОРКОВЫЕ СТРУКТУРЫ МОЗГА — отделы головного мозга, расположенные между корой больших полушарий и продолговатым мозгом. Оказывают активирующее влияние на кору, участвуют в формировании всех поведенческих реакций человека и животных, в поддержании мышечного тонуса и др.
К подкорковым образованиям относят структуры, находящиеся между корой головного мозга и продолговатым мозгом: таламус , гипоталамус, базальные ядра, комплекс образований, объединяемых в лимбическую систему мозга, а также ретикулярную формацию ствола мозга и таламуса. Любое афферентное возбуждение, возникшее при раздражении рецепторов на периферии, на уровне ствола мозга трансформируется в два потока возбуждений. Один поток по специфическим путям достигает специфической для данного раздражения проекционной области коры; другой — по коллатералям попадает в ретикулярную формацию, откуда в виде восходящего потока возбуждений направляется к коре больших полушарий, активируя ее. Ретикулярная формация имеет тесные функциональные и анатомические связи с гипоталамусом, таламусом, продолговатым мозгом, лимбической системой, мозжечком, поэтому многие виды деятельности организма (дыхание, пищевая и болевая реакции, двигательные акты и др.) осуществляются при ее обязательном участии.
Афферентные потоки возбуждений от периферических рецепторов на пути к коре больших полушарий имеют многочисленные синаптические переключения в таламусе. От латеральной группы ядер таламуса (специфические ядра) возбуждения направляются по двум путям: к подкорковым ганглиям и к специфическим проекционным зонам коры мозга. Медиальная группа ядер таламуса (неспецифические ядра) служит местом переключения восходящих активирующих влияний, которые направляются от стволовой ретикулярной формации в кору мозга. Тесные функциональные взаимосвязи между специфическими и неспецифическими ядрами таламуса обеспечивают первичный анализ и синтез всех афферентных возбуждений, поступающих в головной мозг. У животных, находящихся на низких ступенях филогенетического развития, таламус и лимбические образования играют роль высшего центра интеграции поведения, обеспечивая все необходимые двигательные акты животного, направленные на сохранение его жизни. У высших животных и человека высшим центром интеграции является кора больших полушарий.
К лимбической системе относят комплекс структур головного мозга, который играет ведущую роль в формировании основных врожденных реакций человека и животных: пищевых, половых и оборонительных. Он включает в себя поясничную извилину, гиппокамп, грушевидную извилину, обонятельный бугорок, миндалевидный комплекс и область перегородки. Центральное место среди образований лимбической системы отводится гиппокампу. Анатомически установлен гиппокампальный круг (гиппокамп -свод мозга- мамиллярные тела -передние ядра таламуса -поясная извилина -гиппокамп), который вместе с гипоталамусом играет ведущую роль в формировании эмоций. Регуляторные влияния лимбической системы широко распространяются на вегетативные функции (поддержание постоянства внутренней среды организма, регуляция кровяного давления, дыхания, тонуса сосудов, моторики желудочно – кишечного тракта, половых функций).
Кора больших полушарий оказывает постоянные нисходящие (тормозные и облегчающие) влияния на подкорковые структуры. Существуют различные формы циклического взаимодействия между корой и подкорковыми структурами, выражающиеся в циркуляции возбуждений между ними. Наиболее выраженная замкнутая циклическая связь существует между таламусом и соматосенсорной областью коры мозга, составляющими в функциональном отношении единое целое. Корково-подкорковая циркуляция возбуждений может служить основой для формирования условно — рефлекторной деятельности организма.
Таламус (thalamus, зрительный бугор) — структура, в которой происходит обработка и интеграция практически всех сигналов, идущих в кору большого мозга от спинного, среднего мозга, мозжечка, базальных ганглиев головного мозга.
Морфофункциональная организация. В ядрах таламуса происходит переключение информации, поступающей от экстеро-, проприорецепторов и интероцепторов и начинаются таламокортикальные пути.
Учитывая, что коленчатые тела таламуса являются подкорковыми центрами зрения и слуха, а узел уздечки и переднее зрительное ядро участвуют в анализе обонятельных сигналов, можно утверждать, что зрительный бугор в целом является подкорковой «станцией» для всех видов чувствительности. Здесь раздражения внешней и внутренней среды интегрируются, после чего поступают в кору большого мозга.
Зрительный бугор является центром организации и реализации инстинктов, влечений, эмоций. Возможность получать информацию о состоянии множества систем организма позволяет таламусу участвовать в регуляции и определении функционального состояния организма в целом (подтверждением тому служит наличие в таламусе около 120 разнофункциональных ядер). Ядра образуют своеобразные комплексы, которые можно разделить по признаку проекции в кору на 3 группы: передняя проецирует аксоны своих нейронов в поясную извилину коры большого мозга; медиальная — в лобную долю коры; латеральная — в теменную, височную, затылочную доли коры. По проекциям определяется и функция ядер. Такое деление не абсолютно, так как одна часть волокон от ядер таламуса идет в строго ограниченные корковые образования, другая — в разные области коры большого мозга.
Ядра таламуса функционально по характеру входящих и выходящих из них путей делятся на специфические, неспецифические и ассоциативные.
К специфическим ядрам относятся переднее вентральное, медиальное, вентролатеральиое, постлатеральное, постмедиальное, латеральное и медиальное коленчатые тела. Последние относятся к подкорковым центрам зрения и слуха соответственно.
Основной функциональной единицей специфических таламических ядер являются «релейные» нейроны, у которых мало дендритов и длинный аксон; их функция заключается в переключении информации, идущей в кору большого мозга от кожных, мышечных и других рецепторов.
От специфических ядер информация о характере сенсорных стимулов поступает в строго определенные участки III—IV слоев коры большого мозга (соматотопическая локализация). Нарушение функции специфических ядер приводит к выпадению конкретных видов чувствительности, так как ядра таламуса, как и кора большого мозга, имеют соматотопическую локализацию. Отдельные нейроны специфических ядер таламуса возбуждаются рецепторами только своего типа. К специфическим ядрам таламуса идут сигналы от рецепторов кожи, глаз, уха, мышечной системы. Сюда же конвергируют сигналы от интерорецепторов зон проекции блуждающего и чревного нервов, гипоталамуса.
Латеральное коленчатое тело имеет прямые эфферентные связи с затылочной долей коры большого мозга и афферентные связи с сетчаткой глаза и с передними буграми четверохолмий. Нейроны латеральных коленчатых тел по-разному реагируют на цветовые раздражения, включение, выключение света, т. е. могут выполнять детекторную функцию.
В медиальное коленчатое тело (МТК) поступают афферентные импульсы из латеральной петли и от нижних бугров четверохолмий. Эфферетные пути от медиальных коленчатых тел идут в височную зону коры большого мозга, достигая там первичной слуховой области коры. МКТ имеет четкую тонотопичность. Следовательно, уже на уровне таламуса обеспечивается пространственное распределение чувствительности всех сенсорных систем организма, в том числе сенсорных посылок от интерорецепторов сосудов, органов брюшной, грудной полостей.
Ассоциативные ядра таламуса представлены передним медиодорсальным, латеральным дорсальным ядрами и подушкой. Переднее ядро связано с лимбической корой (поясной извилиной), медиодорсальное — с лобной долей коры, латеральное дорсальное — с теменной, подушка — с ассоциативными зонами теменной и височной долями коры большого мозга.
Основными клеточными структурами этих ядер являются мультиполярные, биполярные трехотростчатые нейроны, т. е. нейроны, способные выполнять полисенсорные функции. Ряд нейронов изменяет активность только при одновременном комплексном раздражении. На полисенсорных нейронах происходит конвергенция возбуждений разных модальностей, формируется интегрированный сигнал, который затем передается в ассоциативную кору мозга. Нейроны подушки связаны главным образом с ассоциативными зонами теменной и височной долей коры большого мозга, нейроны латерального ядра — с теменной, нейроны медиального ядра — с лобной долей коры большого мозга.
Неспецифические ядра таламуса представлены срединным центром, парацентральным ядром, центральным медиальным и латеральным, субмедиальным, вентральным передним, парафасцикулярным комплексами, ретикулярным ядром, перивентрикулярной и центральной серой массой. Нейроны этих ядер образуют свои связи по ретикулярному типу. Их аксоны поднимаются в кору большого мозга и контактируют со всеми ее слоями, образуя не локальные, а диффузные связи. К неспецифическим ядрам поступают связи из РФ ствола мозга, гипоталамуса, лимбической системы, базальных ганглиев, специфических ядер таламуса.
Возбуждение неспецифических ядер вызывает генерацию в коре специфической веретенообразной электрической активности, свидетельствующей о развитии сонного состояния. Нарушение функции неспецифических ядер затрудняет появление веретенообразной активности, т. е. развитие сонного состояния.
Проекционными называют те волокна, которые связывают полушария головного мозга с нижележащими отделами мозга – стволом и спинным мозгом. В составе проекционных волокон проходят проводящие пути, несущие афферентную (чувствительную) и эфферентную (двигательную) информацию.
Итак, основные отделы, борозды и извилины головного мозга представлены на рис. 5.6.
Рис. 5. Головной мозг, левое полушарие (вид сбоку):
1 – прецентральная извилина; 2 – прецентральная борозда; 3 – верхняя лобная извилина; 4 – центральная борозда; 5 – средняя лобная извилина;
б – нижняя лобная извилина; 7 – восходящая ветвь латеральной борозды;
8 – горизонтальная ветвь латеральной борозды; 9 – задняя ветвь латеральной борозды; 10 – верхняя височная извилина; 11 – средняя височная извилина;
12 – нижняя височная извилина; 13 – теменная долька; 14 – пост-центральная борозда; 15 – постцентральная извилина; 16 – надкраевая извилина;
17 – угловая извилина; 18 – затылочная доля; 19 – мозжечок; 20 – горизонтальная щель мозжечка; 21 – продолговатый мозг
Анатомия Подкорки человека — информация:
Кроме серой коры на поверхности полушария, имеются еще скопления серого вещества в его толще, именуемые базальными ядрами и составляющие то, что для краткости называют подкоркой. В отличие от коры, имеющей строение экранных центров, подкорковые ядра имеют строение ядерных центров.
Различают три скопления подкорковых ядер: corpus striatum, claustrum и corpus amygdaloideum.
1. Coprus striatum, полосатое тело, состоит из двух не вполне отделенных друг от друга частей — nucleus caudatus и nucleus lentiformis.
A. Nucleus caudatus, хвостатое ядро, лежит выше и медиальнее nucleus lentiformis, отделяясь от последнего прослойкой белого вещества, называемой внутренней капсулой, capsula interna. Утолщенная передняя часть хвостатого ядра, его головка, caput nuclei caudati, образует латеральную стенку переднего рога бокового желудочка, задний же утонченный отдел хвостатого ядра, corpus et cauda nuclei caudati, тянется назад по дну центральной части бокового желудочка; cauda заворачивается на верхнюю стенку нижнего рога. С медиальной стороны nucleus caudatus прилегает к таламусу, отделяясь от него полоской белого вещества, stria terminalis. Спереди и снизу головка хвостатого ядра доходит до substantia perforata anterior, где она соединяется с nucleus lentiformis (с частью последнего, называемой putamen). Кроме этого широкого соединения обоих ядер с вентральной стороны, имеются еще тонкие полоски серого вещества, располагающиеся вперемешку с белыми пучками внутренней капсулы. Они послужили причиной названия «полосатое тело», corpus striatum.
Б. Nucleus lentiformis, чечевицеобразное ядро, залегает латерально от nucleus caudatus и таламуса, отделенное от них capsula interna. На горизонтальном разрезе полушария медиальная поверхность чечевицеобразного ядра, обращенная к внутренней капсуле, имеет форму угла с верхушкой, направленной к середине; передняя сторона угла параллельна хвостатому ядру, а задняя — таламусу. Латеральная поверхность немного выпукла и обращена к латеральной стороне полушария в области островка. Спереди и вентрально, как было уже указано, чечевицеобразное ядро сливается с головкой nucleus caudatus. На фронтальном разрезе чечевицеобразное ядро имеет форму клина, верхушка которого обращена в медиальную сторону, а основание — в латеральную.
Чечевицеобразное ядро двумя параллельными белыми прослойками, laminae medullares, разделяется на три членика, из которых латеральный, темно-серого цвета, называется скорлупой, putamen, а два медиальных, более светлых, носят вместе название бледного шара, globus pallidus. Отличаясь уже по своему макроскопическому виду, globus pallidus имеет также и гистологическую структуру, отличную от других частей полосатого тела.
Филогенетически globus pallidus представляет более старое образование (paleostriatum), чем putamen и nucleus caudatus (neostriatum). Ввиду всех этих особенностей globus pallidus в настоящее время выделяют в особую морфологическую единицу под названием pallidum, тогда как обозначение striatum оставляют только за putamen и nucleus caudatus. Вследствие этого термин «чечевицеобразное ядро» теряет свое прежнее значение и может употребляться только в чисто топографическом смысле, а вместо прежнего названия corpus striatum хвостатое и чечевицеобразное ядро именуют стриопаллидарной системой.
Стриопаллидарная система представляет собой главную часть экстрапирамидной системы, а кроме того, она является высшим регулирующим центром вегетативных функций в отношении теплорегуляции и углеводного обмена, доминирующим над подобными же вегетативными центрами в hypothalamus.
2. Claustrum, ограда, представляет тонкую пластинку серого вещества, заложенную в области островка, между ним и putamen. От последнего она отделяется прослойкой белого вещества, capsula externa, а от коры островка — прослойкой, носящей название capsula extrema.
3. Corpus amygdaloideum, миндалевидное тело, расположено под putamen в переднем конце височной доли. Corpus amygdaloideum, по-видимому, относится к подкорковым обонятельным центрам и к лимбической системе. В нем оканчивается идущий из обонятельной доли и substantia perforata anterior пучок волокон, отмеченный при описании таламуса под названием stria terminalis.
Лимбическая система представляет комплекс образований конечного, промежуточного и среднего мозга, участвующий в регуляции различных вегетативных функций, поддержании постоянства внутренней среды организма (гомеостаза) и в формировании эмоционально окрашенных поведенческих реакций. Поэтому некоторые авторы обозначают лимбическую систему как «висцеральный мозг». Основную часть ее составляют структуры коры большого мозга, расположенные преимущественно на медиальной поверхности его полушарий, и тесно связанные с ними подкорковые образования, а именно: амигдалоидная область, конечная полоска, гипоталамус, гиппокамп, свод, септальная область, сосцевидные тела, сосцевидно-таламический пучок, таламус, поясная извилина. На медиальной поверхности полушарий большого мозга лимбическая система представлена поясной и парагиппокампальной извилинами.
Строение подкорковой области головного мозга. Промежуточный мозг
Стриопаллидарная система
В толще белого вещества полушарий мозга располагаются скопления серого вещества, называемые подкорковыми ядрами (базальные ядра). К ним относятся хвостатое ядро, чечевицеобразное ядро, ограда и миндалевидное тело (рис. 6). Чечевицеобразное ядро, находящееся снаружи от хвостатого ядра, делится на три части. В нем различают скорлупу и два бледных шара.
Рис. 6. Подкорковые ядра:
1 – хвостатое ядро; 2 – чечевицеобразное ядро; 3 – зрительный бугор.
А – горизонтальный разрез: а – ограда; б – скорлупа; в и г – бледный шар;
В-фронтальный разрез: а – бледный шар; б – скорлупа
В функциональном отношении хвостатое ядро и скорлупа объединяются в полосатое тело (стриатум), а бледные шары вместе с черной субстанцией и красными ядрами, расположенными в ножках мозга, – в бледное тело (паллидум).
Вместе они представляют очень важное в функциональном отношении образование – стриоппаллидарную систему. По морфологическим особенностям и филогенетическому происхождению (появление их на определенной ступени эволюционного развития) бледное тело является более древним, чем полосатое тело, образованием.
Стриопаллидарная система является важной составной частью двигательной системы. Она входит в состав так называемой пирамидной системы. В двигательной зоне коры головного мозга начинается двигательный – пирамидный – путь, по которому следует приказ выполнить то или иное движение.
Экстрапирамидная система, важной составной частью которой является стриопаллидум, включаясь в двигательную пирамидную систему, принимает подсобное участие в обеспечении произвольных движений.
В то время, когда кора головного мозга еще не была развита, Стриопаллидарная система была главным двигательным центром, определявшим поведение животного. За счет стриопаллидарного двигательного аппарата осуществлялись диффузные, массовые, движения тела, обеспечивающие передвижение, плавание и т.п.
С развитием коры головного мозга Стриопаллидарная система перешла в подчиненное состояние. Главным двигательным центром стала кора головного мозга.
Стриопаллидарная система стала обеспечивать фон, готовность к совершению движения; на этом фоне осуществляются контролируемые корой головного мозга быстрые, точные, строго дифференцированные движения.
Для совершения движения необходимо, чтобы одни мышцы сократились, а другие расслабились, иначе говоря, нужно точное и согласованное перераспределение мышечного тонуса.
Такое перераспределение тонуса мышц как раз и осуществляется стриопаллидарной системой. Эта система обеспечивает наиболее экономное потребление мышечной энергии в процессе выполнения движения. Совершенствование движения в процессе обучения их выполнению (например, отработка до предела отточенного бега пальцев музыканта, взмаха руки косаря, точных движений водителя автомобиля) приводит к постепенной экономизации и автоматизации.
Такая возможность обеспечивается стриопаллидарной системой.
Выше было отмечено, что в филогенетическом отношении полосатое тело – образование более молодое, чем бледное тело. Примером паллидарных организмов являются рыбы.
Они передвигаются в воде с помощью бросковых мощных движений туловища, не «заботясь» об экономии мышечной энергии. Эти движения имеют относительно точный и мощный характер. Однако они расточительны энергетически. У птиц полосатое тело уже хорошо выражено, что помогает им более расчетливо регулировать качество, точность и количество движений. Таким образом, бледное тело тормозит и регулирует деятельность паллидарный системы (т. к. филогенетически более молодые образования контролируют и тормозят более древние).
Двигательные акты новорожденного носят паллидарный характер: они некоординированны, бросковы и часто излишни. С возрастом, по мере созревания стриатума, движения ребенка становятся более экономичными, скупыми, автоматизированными.
Стриопаллидарная система имеет связи с корой головного мозга, корковой двигательной системой (пирамидной) и мышцами, образованиями экстрапирамидной системы, со спинным мозгом и зрительным бугром.
Другие базальные ядра (ограда и миндалевидное тело) расположены кнаружи от чечевицеобразного ядра. Миндалевидное тело входит в другую функциональную систему – лимбико-ретикулярный комплекс.
Зрительный бугор
Из промежуточного мозгового пузыря развиваются зрительный бугор и Подбугорная область (гипоталамус), из полости промежуточного мозгового пузыря – III желудочек.
Зрительный бугор,
или
таламус,
расположен по сторонам III желудочка и состоит из мощного скопления серого вещества.
Зрительный бугор делят на собственно зрительный бугор, надбугорную (надталамическую область, или эпиламус) и забугорную (заталамическая область, или метаталус). Основную массу серого бугра составляет таламус (см. рис. 7).
Рис. 7. Топография таламуса
1 – таламус; 2 – тело хвостатого ядра; 3 – тело бокового желудочка; 4 – мозолистое тело; 5 – продолговатый мозг.
В нем выделяют выпячивание подушку, кзади от которой имеются два возвышения – наружное и внутреннее коленчатые тела (они входят в забугорную область).
В таламусе различают несколько ядерных групп.
Надбугорная область, или эпиталамус состоит из шишковидной железы и задней спайки мозга.
Забугорная область, или метаталамус, включает в себя коленчатые тела, являющиеся возвышением таламуса. Они лежат кнаружи и книзу от подушки таламуса.
Подбугорная область, или гипоталамус, лежит книзу от таламуса, имеет ряд ядер, лежащих в стенках III желудочка.
Зрительный бугор является важным этапом на пути проведения всех видов чувствительности. К нему подходят и в нем сосредоточиваются чувствительные пути – осязание, болевое, температурное чувство, зрительные тракты, слуховые пути, обонятельные пути и волокна от экстрапирамидной системы. От нейронов зрительного бугра начинается следующий этап передачи чувствительных импульсов – в кору головного мозга.
На определенном этапе эволюции нервной системы таламус был центром чувствительности, подобно тому, как Стриопаллидарная система – механизмом движений. По мере появления и развития коры головного мозга основная роль в функции чувствительной сферы перешла коре головного мозга, а зрительный бугор остался лишь передаточной станцией чувствительных импульсов от периферии к коре мозга.
Основные нервные центры, их характеристика
Скопления нейронов головного мозга в области гипоталамуса отвечают за поддержание постоянной внутренней среды – гомеостаз. Для этого они анализируют состав крови, протекающий в артериях, и отдают команды железам внутренней секреции через гипофиз. Выделяемые гормоны меняют интенсивность обмена, формируют поведение человека, а также гипоталамус напрямую контролирует автономную нервную систему.
Высший вегетативный регулятор
Гипоталамические центры считаются главным координатором автономных реакций организма. Благодаря их работе человек может жить в коматозном состоянии без активности коры головного мозга. Такой уровень жизни называется вегетативным, так же, как и часть нервной системы, поддерживающей самостоятельную, независимую жизнь.
Взаимосвязь между раздражением задней области гипоталамуса и реакциями симпатического отдела нервной системы была обнаружена давно. Ее активизация сопровождается:
- учащением дыхания;
- ускорением и усилением сердцебиения;
- повышением давления крови;
- расширением зрачков;
- торможением сокращений кишечника.
Также установлено, что передняя часть отвечает за активность парасимпатического отдела. Ее возбуждение вызывает прямо противоположные эффекты.
Дальнейшее изучение обнаружило, что четкого разделения функций между ними нет, а гипоталамус использует симпатические и парасимпатические реакции в зависимости от потребности в них организма. То есть, образно говоря, выбирает, за какую нить потянуть, чтобы получить нужный результат.
Латеральный центр голода и ядро насыщения
Гипоталамусом контролируется пищевое поведение. Его ядра могут «измерить» концентрацию сахара крови, уровень инсулина, степень наполнения желудка. Если разрушены латеральные (боковые) зоны голода, то это приводит к полному отказу от пищи, а при воздействии на них слабого электрического тока они заставляют человека есть после обильного приема пищи.
Медиальные (срединные) центры отвечают за насыщение, если они повреждены (воспаление, инсульт), то пациент перестает испытывать сытость, сколько бы пищи не было поглощено. Центры голода и насыщения оказывают друг на друга тормозящее влияние.
Центры жажды и питьевого поведения гипоталамуса
При воздействии на ядра, расположенные неподалеку от клеток, вырабатывающих вазопрессин, возникает ощущение жажды. Если в этой зоне имеется повреждение, то человек полностью перестает ее испытывать, вне зависимости от концентрации крови. Установлено, что с возрастом чувствительность нейронов слабеет, и пожилые люди редко чувствуют сильную жажду.
В норме нейроны центра оценивают содержание солей в кровеносном русле, уровень вазопрессина (регулирует водно-солевой обмен), а также получают импульсы от осморецепторов. Так называют белки, реагирующие на осмотическое давление крови, то есть ее густоту.
Терморегуляции
Гипоталамус обеспечивает равновесие между процессами образования тепла и теплоотдачей. Для этого в нем имеется два соответствующих центра. При перегревании активизируется передняя зона, она стимулирует:
- расширение сосудов кожи;
- потоотделение;
- частое дыхание.
Информация о внешней среде поступает в центр от терморецепторов, которые находятся на самой поверхности кожного покрова, а также и в более глубоких слоях. Внутренняя температура оценивается такими «детекторами» в стенке сосуда и расположенными непосредственно в ткани мозга.
Они могут реагировать и на токсины бактерий, вещества, вызывающие воспаление (цитокины). При разрушении этих ядер будет перегревание организма. Зона теплопродукции относится к задней области гипоталамуса.
При снижении температуры:
- увеличивается скорость образования энергии;
- повышается мышечный тонус;
- сосуды кожи сужаются.
Если клетки повреждены, то человек теряет способность переносить охлаждение тела.
Центры сна и пробуждения
При опухоли, воспалении мозговой ткани и сосудистых болезнях в гипоталамической области нарушается продолжительность сна, соотношение коротких и длинных фаз, с трудом происходит засыпание. Некоторые повреждения клеток могут вызывать летаргический сон.
В передней части гипоталамуса находится центр сна, а в задней расположены клетки, отвечающие за бодрствование и пробуждение. Гипоталамус выполняет роль внутренних часов организма. Для этого он взаимодействует с эпифизом, выделяющим гормон сна – мелатонин.
Центры полового поведения гипоталамуса
У мужчин в средней части гипоталамуса клетки в постоянном ритме синтезируют гонадолиберины. Эти гормоны через гипофиз стимулируют половую активность. У женщин, помимо этого, существует и циклический центр в передней зоне, он отвечает за ритмичность менструаций.
В задней гипоталамический области обнаружен центр удовольствия. Его активность вызывает чувство радости, наслаждения при половых контактах. Импульсы в эти центры поступают от половых желез (яичек и яичников), а также из эрогенных зон при их стимуляции.
