下丘腦位于丘腦溝下方,構(gòu)成第三腦室下部的側(cè)壁和底部,具體位置處于丘腦下方、垂體上方,并通過垂體柄與垂體相連。重量僅4g,占全腦的0.3%左右,它是植物神經(jīng)的皮質(zhì)下最高中樞,邊緣系統(tǒng)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的重要聯(lián)系點(diǎn),垂體內(nèi)分泌系統(tǒng)的激發(fā)處。主要包括乳頭體和結(jié)節(jié)部、視上部。hypo-thalamus來自希臘文hypo原意為下,及thalamus(丘腦)原意為室。它不僅通過神經(jīng)和血管途徑調(diào)節(jié)腦垂體前、后葉激素的分泌和釋放,而且還參與調(diào)節(jié)自主神經(jīng)系統(tǒng),如控制水鹽代謝、調(diào)節(jié)體溫、攝食、睡眠、生殖等內(nèi)臟活動(dòng)以及情緒等。
在種系發(fā)生上,下丘腦是腦的最古老的部分之一。魚類已分化出下丘腦,但只有哺乳動(dòng)物的下丘腦發(fā)育最為完善。間腦由前腦泡的后部分化而成,下丘腦由間腦翼板的腹側(cè)部形成,其套層分化成一系列神經(jīng)核。
簡要概述
下丘腦是間腦的組成部分,與神經(jīng)垂體、腺垂體存在密切聯(lián)系。如視上核和室旁核的神經(jīng)元軸突延伸終止于神經(jīng)垂體,形成下丘腦-垂體束。在下丘腦與腺垂體之間通過垂體門脈系統(tǒng)發(fā)生功能聯(lián)系。下丘腦的一些神經(jīng)元既能分泌激素(神經(jīng)激素),具有內(nèi)分泌細(xì)胞的作用,又保持典型神經(jīng)細(xì)胞的功能。它們可將從大腦或中樞神經(jīng)系統(tǒng)其他部位傳來的神經(jīng)信息,轉(zhuǎn)變?yōu)榧に氐男畔ⅲ鹬鴵Q能神經(jīng)元的作用,從而以下丘腦為樞紐,把神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)緊密聯(lián)系起來。所以,下丘腦與垂體一起組成下丘腦-垂體功能單位。
凡是能分泌神經(jīng)肽或肽類激素的神經(jīng)分泌細(xì)胞稱為肽能神經(jīng)元。下丘腦的肽能神經(jīng)元主要分布于視上核、室旁核與促垂體核團(tuán)。促垂體區(qū)核團(tuán)位于下丘腦的內(nèi)側(cè)基底部,主要包括正中隆起、弓狀核、腹內(nèi)側(cè)核、視交叉上核以及室周核等,多屬于小細(xì)胞肽能神經(jīng)元,其軸突投射到正中隆起,軸突末梢與垂體門脈系統(tǒng)的第一級(jí)毛細(xì)血管網(wǎng)接觸,可將下丘腦調(diào)節(jié)肽釋放進(jìn)入門脈系統(tǒng),從而調(diào)節(jié)垂體的分泌活動(dòng)。
調(diào)節(jié)活動(dòng)
下丘腦能通過下述三種途徑對(duì)機(jī)體進(jìn)行調(diào)節(jié):①由下丘腦核發(fā)出的下行傳導(dǎo)束到達(dá)腦干和脊髓的植物性神經(jīng)中樞,再通過植物性神經(jīng)調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng);②下丘腦的視上核和室旁核發(fā)出的纖維構(gòu)成下丘腦——垂體束到達(dá)神經(jīng)垂體,兩核分泌的加壓素(抗利尿激素)和催產(chǎn)素沿著此束流到神經(jīng)垂體內(nèi)貯存,在神經(jīng)調(diào)節(jié)下釋放入血液循環(huán);③下丘腦分泌多種多肽類神經(jīng)激素對(duì)腺垂體的分泌起特異性刺激作用或抑制作用,稱為釋放激素或抑制釋放激素。下丘腦通過上述途徑,調(diào)節(jié)人體的體溫、攝食、水平衡、血壓、內(nèi)分泌和情緒反應(yīng)等重要生理過程。如損毀雙側(cè)下丘腦的外側(cè)區(qū),動(dòng)物即拒食拒飲而死亡;損毀雙側(cè)腹內(nèi)側(cè)區(qū),則攝食量大增引起肥胖。體溫調(diào)節(jié)的高級(jí)中樞位于下丘腦,其通過整合外周溫度感受器(分布于皮膚、黏膜及內(nèi)臟器官表面)與中樞溫度感受器(位于下丘腦內(nèi)部)的信號(hào),協(xié)調(diào)機(jī)體產(chǎn)熱與散熱過程,從而維持體溫相對(duì)穩(wěn)定于37℃左右。下丘腦前部受損,動(dòng)物或人的散熱機(jī)制就失控,失去在熱環(huán)境中調(diào)節(jié)體溫的功能;如后部同時(shí)受損傷,則產(chǎn)熱、散熱的反應(yīng)都將喪失,體溫將類似變溫動(dòng)物。損壞下丘腦可導(dǎo)致煩渴與多尿,說明它對(duì)水平衡的調(diào)節(jié)有關(guān)。
下丘腦對(duì)情緒反應(yīng)有影響,切除大腦皮層而保留下丘腦的動(dòng)物,可自發(fā)產(chǎn)生或輕微刺激就能引起假怒的情緒表現(xiàn),如猛甩尾巴、豎毛、張牙舞爪、掙扎、瞳孔擴(kuò)大、呼吸加快、血壓升高等。去除下丘腦的動(dòng)物,只能零星地表現(xiàn)出上述部分反應(yīng)。刺激貓下丘腦前區(qū),會(huì)引起低頭、耳向后倒、拱背吼叫、肌肉緊張等恐懼反應(yīng)。這都說明下丘腦與情緒反應(yīng)關(guān)系密切。上述下丘腦的種種功能,有許多是和邊緣系統(tǒng)其他部位的活動(dòng)密切相關(guān)的,而并非下丘腦所獨(dú)立完成的。
生理功能
下丘腦是大腦皮層下調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng)的高級(jí)中樞,它把內(nèi)臟活動(dòng)與其他生理活動(dòng)聯(lián)系起來,調(diào)節(jié)著體溫、攝食、水平衡和內(nèi)分泌腺活動(dòng)等重要的生理功能。
能神經(jīng)元
下丘腦能神經(jīng)元與來自其他部位的神經(jīng)纖維有廣泛的突觸聯(lián)系,其神經(jīng)遞質(zhì)比較復(fù)雜,可分為兩大類:一類遞質(zhì)是肽類物質(zhì),如腦啡肽、β-內(nèi)啡肽、神經(jīng)降壓素、P物質(zhì)、血管活性腸肽及膽囊收縮素等;另一類遞質(zhì)是單胺類物質(zhì),主要有多巴胺(DA)、去甲鹽酸腎上腺素(NE)與5-羥色胺(5-HT)。
組織化學(xué)研究表明,三種單胺類遞質(zhì)的濃度以下丘腦“促垂體區(qū)”正中隆起附近最高。單胺能神經(jīng)元可直接與釋放下丘腦調(diào)節(jié)肽的肽能神經(jīng)元發(fā)生突觸聯(lián)系,也可以通過多突觸發(fā)生聯(lián)系。單胺能神經(jīng)元通過釋放單胺類遞質(zhì),調(diào)節(jié)肽能神經(jīng)元的活動(dòng)。下丘腦單胺能神經(jīng)元的活動(dòng)不斷受中樞神經(jīng)系統(tǒng)其他部位的影響,所以它們對(duì)下丘腦調(diào)節(jié)肽分泌的調(diào)節(jié)作用比較復(fù)雜。阿片肽對(duì)下丘腦調(diào)節(jié)肽的釋放有明顯的影響。例如,給人注射腦啡肽或β-內(nèi)啡肽可抑制CRH的釋放,從而使促腎上腺皮質(zhì)激素分泌減少,而納洛酮則有促進(jìn)CRH釋放的作用;注射腦啡肽或β-內(nèi)啡肽可刺激下丘腦釋放TRH和GHRH,使腺垂體分泌TSH與GH增加,而對(duì)下丘腦的GnRH釋放則有明顯的抑制作用。
內(nèi)分泌功能
簡介
下丘腦促垂體區(qū)肽能神經(jīng)元分泌的肽類激素,主要作用是調(diào)節(jié)腺垂體的活動(dòng),因此稱為下丘腦調(diào)節(jié)肽(hypothalamusregulatorypeptideHRP)。從下丘腦組織提取肽類激素獲得成功,并已能人工合成。1968年Guillemin實(shí)驗(yàn)室從30萬只羊的下丘腦中成功地分離出幾毫克的促甲狀腺激素釋放激素(TRH),并在一年后確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)為三肽。在這一生成成果鼓舞下,Schally實(shí)驗(yàn)室致力于促性腺激素釋放激素(GnRH)的提取工作。1971年他們從16萬頭豬的下丘腦中提純出GnRH,又經(jīng)過6年的研究,闡明其化學(xué)結(jié)構(gòu)為十肽。此后,生長素釋放抑制激素(GHRIH)、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)與生長素釋放激素(GHRH)相繼分離成功,并確定了化學(xué)結(jié)構(gòu),此外,還有四種對(duì)腺垂體催乳素和促黑激素的分泌起促進(jìn)或抑制作用的激素,因尚未弄清其化學(xué)結(jié)構(gòu),所以暫稱因子。
下丘腦調(diào)節(jié)肽除調(diào)節(jié)腺垂體功能外,它們幾乎都具有垂體外作用,而且它們也不僅僅在下丘腦“促垂體區(qū)”產(chǎn)生,還可以大中樞神經(jīng)系統(tǒng)其他部位及許多組織中找到它們蹤跡,使人們更加廣泛深入地研究他們的作用。
(一)促甲狀腺激素釋放激素
促甲狀腺激素釋放激素(thyrotropin-releasinghormoneTRH)是三肽,其化學(xué)結(jié)構(gòu)為:(焦)谷-組-脯-NH2TRH主要作用于腺垂體促進(jìn)促甲狀腺激素(TSH)釋放,血中T4和T3隨TSH濃度上升而增加。給人和動(dòng)物靜脈注射TRH(1mg),1-2min內(nèi)血漿TSH濃度便開始增加,10-20min達(dá)高峰,TSH的含量可增加20倍。腺垂體的促甲狀腺激素細(xì)胞的膜上的TRH受體,與TRH結(jié)合后,通過Ca2介導(dǎo)引起TSH釋放,因此IP3-DG系統(tǒng)可能是TRH發(fā)揮作用的重要途徑。TRH除了刺激腺垂體釋放TSH外,也促進(jìn)催乳互的釋放,但TRH是否參與肌醇分泌的生理調(diào)節(jié),尚不能肯定。下丘腦存在大量的TRH神經(jīng)元,它們主要分布于下丘腦中間基底部,如損毀下丘腦的這個(gè)區(qū)域則引起TRH分泌減少。TRH神經(jīng)元合成的TRH通過軸漿運(yùn)輸至軸突末梢貯存,延伸到正中隆起初級(jí)毛細(xì)血管周圍的軸突末梢在適當(dāng)刺激作用下,釋放TRH并進(jìn)入垂體門脈系統(tǒng)運(yùn)送到腺垂體,促進(jìn)TRH釋放。另外,在第三腦室周圍尤其是底部排列有形如杯狀的腦室膜細(xì)胞(tanycyte),其形態(tài)特點(diǎn)與典型的腦室膜細(xì)胞有所不同,其胞體細(xì)長,一端面向腦室腔,其邊界上無纖毛而有突起,另一端則延伸至正中隆起的毛細(xì)血管周圍。在這些細(xì)胞內(nèi)含有大量的TRH與GnRH等肽類激素。下丘腦特別是室周核釋放的TRH或GnRH進(jìn)入第三腦室的腦脊液中,可被腦室膜細(xì)胞攝入,再轉(zhuǎn)幸福至正中隆起附近釋放,然后進(jìn)入垂體門脈系統(tǒng)。除了下丘腦有較多的TRH外,在下丘腦以外的中樞神經(jīng)部位,如大腦和脊髓,也發(fā)現(xiàn)有TRH存在,其作用可能與神經(jīng)信息傳遞有關(guān)。
(二)促性腺激素釋放激素
促性腺激素釋放激素(gonadotropin-releasinghormoneGnRHLRH)是十肽激素,其化學(xué)結(jié)構(gòu)為:(焦)谷-組-色-絲-酪-甘-亮-精-脯-甘-NH2GnRH促進(jìn)性腺垂體合成與釋放促性腺激素。當(dāng)機(jī)體靜脈注射100mgGnRH,10min后血中黃體生成素(LH)與卵泡刺激素(FSH)濃度明顯增加,但以LH的增加更為顯著。在體外腺垂體組織培養(yǎng)系統(tǒng)中加入GnRH,亦能引起LH與FSH分泌增加,如果先用GnRH抗血清處理后,再給予GnRH,則可減弱或消除GnRH的效應(yīng)。下丘腦釋放GnRH的特脈沖式釋放,因而造成血中LH與FSH濃度也呈現(xiàn)脈沖式波動(dòng)。從獼猴垂體門脈血管收集的血樣測(cè)定GnRH含量,呈現(xiàn)陣發(fā)性時(shí)高時(shí)低的現(xiàn)象,每隔1-2h波動(dòng)一次。在大鼠,GnRH每隔20-30min釋放一次,如果給大鼠注射抗GnRH血清,則血中LH與FSH濃度的脈沖式波動(dòng)消失,說明血中LH與FSH的脈沖式波動(dòng)是由下丘腦GnRH脈沖式釋放決定的。用青春期前的幼猴實(shí)驗(yàn)表明,破壞產(chǎn)生GnRH的弓狀核后,連續(xù)滴注外源的GnRH并不能誘發(fā)青春期的出現(xiàn),只有按照內(nèi)源GnRH所表現(xiàn)的脈沖式頻率和幅度滴注GnRH,才能使血中LH與FSH濃度呈現(xiàn)類似正常的脈沖式波動(dòng),從而激發(fā)青春期發(fā)育。看來,激素呈脈沖式釋放對(duì)發(fā)揮其作用是十分重要的。腺垂體的促性腺激素細(xì)胞的膜上有GnRH受體,GnRH與其受體結(jié)合后,可能是通過磷脂酰肌醇信息傳遞系統(tǒng)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2濃度增加而發(fā)揮作用的。在人的下丘腦,GnRH主要集中在弓狀核、內(nèi)側(cè)視前區(qū)與室旁核。除下丘腦外,在腦的其他區(qū)域如間腦、邊緣葉,以及松果體、卵巢、睪丸、胎盤等組織中,也存在著GnRH。GnRH對(duì)性腺的直接作用則是抑制性的,特別是藥理劑理的GnRH,其抑制作用更為明顯,對(duì)卵巢可抑制卵泡發(fā)育和排卵,使雌激素與孕激素生成減少;對(duì)睪丸則抑制精子的生成,使睪的分泌減低。
(三)生長抑素與生長素釋放激素
1.生長抑素(生長素釋放抑制素,growthhormonerelease-inlease-inhibitinghormoneGHRIH或somatostatin)是由116個(gè)氨基酸的大分子肽裂解而來的十四肽,其分了結(jié)構(gòu)呈環(huán)狀,在第3位和第14位半胱氨酸之間有一個(gè)二硫鍵,其化學(xué)結(jié)構(gòu)為:生長抑素是作用比較廣泛的一種神經(jīng)激素,它的主要作用是抑制垂體生長素(GH)的基礎(chǔ)分泌,也抑制腺垂體對(duì)多種刺激所引起的GH分泌反應(yīng),包括運(yùn)動(dòng)、進(jìn)餐、應(yīng)激、低血糖等。另外,生長抑素還可抑制LH、FSH、TSH、PRL及促腎上腺皮質(zhì)激素的分泌。生長抑素與腺垂體生長素細(xì)胞的膜受體結(jié)合后,通過減少細(xì)胞內(nèi)cAMP和Ca2而發(fā)揮作用。除下丘腦外,其他部位如大腦皮層、紋狀體、杏仁核、海馬,以及脊髓、交感神經(jīng)、胃腸、胰島、腎、甲狀腺與甲狀旁腺等組織廣泛存在生長抑素。在腦與胃腸又純化出28個(gè)氨基酸組成的在GHRIH28,它是GHRIH14N端向外延伸而成。生長抑素的垂體外作用比較復(fù)雜,它在神經(jīng)系統(tǒng)可能起遞質(zhì)或調(diào)質(zhì)的作用;生長抑素對(duì)胃腸運(yùn)動(dòng)與消化道激素的分泌均有一定的抑制作用;它還抑制胰島素、胰高血糖素、腎素、甲狀旁腺激素以及降鈣素的分泌。2.生長素釋放激素(growthhormonereleasinghormoneGHRHA)由于下丘腦中GHRH的含量極少,致化學(xué)提取困難。1982年有人首先從一例患胰臟癌伴發(fā)肢端肥大癥患者的癌組織中提取并純化出一種44個(gè)氨基酸的肽,它在整體和離體實(shí)驗(yàn)均顯示有促GH分泌的生物活性。1983年,從大鼠下丘腦中提純了GHRH43,這種四十三肽對(duì)人的腺垂體也有很強(qiáng)有促GH分泌作用。近年用DNA重組扶得到GHRH40和GHRH44的基因,這些基因已被克隆化,并非酵母系統(tǒng)中傳代和表達(dá),為提供充足與兼價(jià)的GHRH開拓了可喜的前景。產(chǎn)生GHRH的神經(jīng)元主要分布在下丘腦弓狀核及腹內(nèi)側(cè)核,它們的軸突投射到正中隆起,終止于垂體門脈初級(jí)毛細(xì)血管旁。GHRH呈脈沖式釋放,從而導(dǎo)致腺垂體的GH分泌也呈現(xiàn)脈沖式。大鼠實(shí)驗(yàn)證明,注射GHRH抗體后,可消除血中GH濃度的脈沖式波動(dòng)。一般認(rèn)為,GHRH是GH分泌的經(jīng)常性調(diào)節(jié)者,而GHRIH則是在應(yīng)激刺激GH分泌過多時(shí),才顯著地發(fā)揮對(duì)GH分泌的抑制作用。GHRH與GHRIH相互配合,共同調(diào)節(jié)腺垂體GH的分泌。在腺垂體生長素細(xì)胞的膜上有GHRH受體,GHRH與其受體結(jié)合后,通過增加內(nèi)cAMP與Ca2促進(jìn)GH釋放。
(四)促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素
促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(corticotropinreleasinghormone,CRH)為四十一肽,其主要作用是促進(jìn)腺垂體合成與釋放促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)。腺垂體中存在大分子的促阿片-黑素細(xì)胞可的松原(pro-opiomelanocortin,POMC),簡稱阿黑皮素原。在CRHA作用下經(jīng)酶分解了ACTH、溶脂激素(lipotropin,β-LPH)和少量的β-內(nèi)啡肽。靜脈注射和諧號(hào)CRH5型電力動(dòng)車組20min后,血中ACTH濃度增加5-20倍。分泌CRH的神經(jīng)元主要分布在下丘腦室旁核,其軸突多投射到正中隆起。在下丘腦以外部位,如杏仁核、海馬、中腦,以及松果腺體、胃腸、胰腺、腎上腺、胎盤等處組織中,均發(fā)現(xiàn)有CRH存在。下丘腦CRH以脈沖式釋放,并呈現(xiàn)晝夜周期節(jié)律,其釋放量在6-8點(diǎn)鐘達(dá)高峰,在0點(diǎn)最低。這與ACTH及皮質(zhì)醇的分泌節(jié)律同步。機(jī)體遇到的應(yīng)激刺激,如低血溏、失血、劇痛以及精神緊張等,作用于神經(jīng)系統(tǒng)不同部位,最后將信息匯集于下丘腦CRH神經(jīng)元,然后通過CRH引起垂體腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)反應(yīng)。CRH與腺垂體促腎上腺皮質(zhì)激素細(xì)胞的膜上CRH受體結(jié)合,通過增加細(xì)胞內(nèi)cAMP與ca(clo)2促進(jìn)ACTH的釋放。
(五)肌醇釋放抑制因子與催乳素釋放因子
下丘腦對(duì)腺垂體催乳素(PRL)的分泌有抑制和促進(jìn)兩種作用,但平時(shí)以抑制作用為主。首先在哺乳動(dòng)物下丘腦提取液中,發(fā)現(xiàn)一種可抑制腺垂體釋放PRL的物質(zhì),稱為催乳素釋放抑制因子(prolactinrelease-inhibitingfactorPIF)。隨后,又在下丘腦提取液中發(fā)現(xiàn)還有一咱能促進(jìn)腺垂體釋放PRL的因子,稱為催乳素釋放因子(prolactinreleasingfactorPRF)。將下丘腦提取液中的TRH分離出去,仍具有PRF活性,說明下丘腦提取液中PRF活性不是來自TRH。PIF與PRF的化學(xué)結(jié)構(gòu)尚不清楚,由于多巴肽可直接抑制腺垂體PRL分泌,注射多巴胺可使正常人或高催乳素血癥患者血中的PRL明顯下降,而且在下丘腦和垂體存在的多巴胺,因此有人進(jìn)出多巴胺可能就是PIF的觀點(diǎn)。
促黑素細(xì)胞激素釋放因子(melanophore-stimulatinghormonereleasingfactorMRF)(melanophore-stimulatinghormonerelease-inhibitingfactorMIF)可能是催產(chǎn)素裂解出來的兩種小分子肽。MRF促進(jìn)MSH的釋放,而MIF則抑制MSH的釋放。
特點(diǎn)介紹
下丘腦位于丘腦溝的下方,構(gòu)成第三腦室的下壁,界限不甚分明,向下延伸與垂體柄相連。下丘腦面積雖小,但接受很多神經(jīng)沖動(dòng),故為內(nèi)分泌系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的中心。它們能調(diào)節(jié)垂體前葉功能,合成神經(jīng)垂體激素及控制自主神經(jīng)和植物神經(jīng)功能。下丘腦的神經(jīng)分泌物是通過門脈流入垂體前葉的,有的激發(fā)垂體前葉的釋放,稱釋放激素(RH);有的抑制垂體前葉激素的釋放,稱抑制激素(IH)。釋放的促激素釋放或抑制激素有:促甲狀腺激素釋放素(TRH)、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(cRH)、促卵泡生成激素釋放激素(FSH-RH)、促黃體生成激素釋放激素(LH-RH)、生長激素釋放激素(GRH)、生長激素抑制激素(GIH或S.S.)、泌乳激素釋放激素(PRH)、黑色細(xì)胞刺激素抑制激素(MRIH)及黑色細(xì)胞刺激素釋放激素(MRH)等十種。下丘腦分泌的釋放抑制激素、垂體分泌的促激素和靶腺合成的激素,形成一個(gè)激素網(wǎng),調(diào)節(jié)著機(jī)體的許多活動(dòng)。生理功能下丘腦是大腦皮層下調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng)的高級(jí)中樞,它把內(nèi)臟活動(dòng)與其他生理活動(dòng)聯(lián)系起來,調(diào)節(jié)著體溫、攝食、水平衡、血糖和內(nèi)分泌腺活動(dòng)等重要的生理功能。體溫調(diào)節(jié)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中觀察到,在下丘腦以下橫切腦干后,其體溫就不能保持相對(duì)穩(wěn)定;若在間腦以上切除大腦后,體溫調(diào)節(jié)仍能維持相對(duì)穩(wěn)定。現(xiàn)已肯定,體溫調(diào)節(jié)中樞在下丘腦;下丘腦前部是溫度敏感神經(jīng)元的所在部位,它們感受著體內(nèi)溫度的變化;下丘腦后部是體溫調(diào)節(jié)的整合部位,能調(diào)整機(jī)體的產(chǎn)熱和散熱過程,以保持體溫穩(wěn)定于一定水平。攝食行為調(diào)節(jié)用埋藏電極刺激清醒動(dòng)物下丘腦外側(cè)區(qū),則引致動(dòng)物多食,而破壞此區(qū)后,則動(dòng)物拒食;電刺激下丘腦腹內(nèi)側(cè)核則動(dòng)物拒食,破壞此核后,則動(dòng)物食欲增大而逐漸肥胖。由此認(rèn)為,下丘腦外側(cè)區(qū)存在攝食中樞,而腹內(nèi)側(cè)核存在所謂飽中樞,后者可以抑制前者的活動(dòng)。用微電極分別記錄下丘腦外側(cè)區(qū)和腹內(nèi)側(cè)核的神經(jīng)元放電,觀察到動(dòng)物在饑餓情況下,前者放電頻率較高而后者放電頻率較低;靜脈注入葡萄糖后,則前者放電頻率減少而后者放電頻率增多。說明攝食中樞與飽中樞的神經(jīng)元活動(dòng)具有相互制約的關(guān)系,而且這些神經(jīng)元對(duì)血糖敏感,血糖水平的高低可能調(diào)節(jié)著攝食中樞和飽中樞的活動(dòng)。水平衡調(diào)節(jié)水平衡包括水的攝入與排出兩個(gè)方面,人體通過渴感引起攝水,而排水則主要取決于腎臟的活動(dòng)。損壞下丘腦可引致煩渴與多尿,說明下丘腦對(duì)水的攝入與排出均有關(guān)系。下丘腦內(nèi)控制攝水的區(qū)域與上述攝食中樞極為靠近。破壞下丘腦外側(cè)區(qū)后,動(dòng)物除拒食外,飲水也明顯減少;刺激下丘腦外側(cè)區(qū)某些部位,則可引致動(dòng)物飲水增多。下丘腦控制排水的功能是通過改變抗利尿激素的分泌來完成的。下丘腦內(nèi)存在著滲透壓感受器,它能感受血液的晶體滲透壓變化來調(diào)節(jié)抗利尿激素的分泌;滲透壓感受器和抗利尿激素合成的神經(jīng)元均在視上核和室旁核內(nèi)。一般認(rèn)為,下丘腦控制攝水的區(qū)域與控制抗利尿激素分泌的核團(tuán)在功能上是有聯(lián)系的,兩者協(xié)同調(diào)節(jié)著水平衡。調(diào)節(jié)腺垂體激素分泌下丘腦的神經(jīng)分泌小細(xì)胞能合成調(diào)節(jié)腺垂體激素分泌的肽類化學(xué)物質(zhì),稱為下丘腦調(diào)節(jié)肽。這些調(diào)節(jié)肽在合成后即經(jīng)軸突運(yùn)輸并分泌到正中隆起,由此經(jīng)垂體門脈系統(tǒng)到達(dá)腺垂體,促進(jìn)或抑制某種腺垂體激素的分泌。下丘腦調(diào)節(jié)肽已知的有九種:促甲狀腺激素釋放激素、促性腺素釋放激素、生長素釋放抑制激素、生長素釋放激素、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素、促黑素細(xì)胞激素釋放因子、促黑色細(xì)胞激素釋放抑制因子,催乳素釋放因子、催乳素釋放抑制因子。對(duì)情緒反應(yīng)的影響下丘腦內(nèi)存在所謂防御反應(yīng)區(qū),它主要位于下丘腦近中線兩旁的腹內(nèi)側(cè)區(qū)。在動(dòng)物麻醉?xiàng)l件下,電刺激該區(qū)可獲得骨骼肌的舒血管效應(yīng)(通過交感膽堿能舒血管纖維),同時(shí)伴有血壓上升、皮膚及小腸血管收縮、心率加速和其他交感神經(jīng)性反應(yīng)。在動(dòng)物清醒條件下,電刺激該區(qū)還可出現(xiàn)防御性行為。在人類,下丘腦的疾病也往往伴隨著不正常的情緒反應(yīng)。對(duì)生物節(jié)律的控制下丘腦視交叉上核的神經(jīng)元具有日周期節(jié)律活動(dòng),這個(gè)核團(tuán)是體內(nèi)日周期節(jié)律活動(dòng)的控制中心。破壞動(dòng)物的視交叉上核,原有的一些日周期節(jié)律性活動(dòng),如飲水、排尿等的日周期即喪失。視交叉上核可能通過視網(wǎng)膜-視交叉上核束,來感受外界環(huán)境光暗信號(hào)的變化,使機(jī)體的生物節(jié)律與環(huán)境的光暗變化同步起來;如果這條神經(jīng)通路被切斷,視交叉上核的節(jié)律活動(dòng)就不再能與外界環(huán)境的光暗變化發(fā)生同步。
下丘腦疾病
簡介
下丘腦疾病是由于多處原因所致下丘腦功能損的一組疾病,主要特點(diǎn)是內(nèi)分泌功能紊亂與植物神經(jīng)功能失調(diào)。下丘腦既是一高級(jí)植物神經(jīng)中樞,也是一功能復(fù)雜的高級(jí)內(nèi)分泌中樞。下丘腦與垂體功能,性腺活動(dòng),體溫調(diào)節(jié),食欲控制及水的代謝均有極密切的關(guān)系。下丘腦神經(jīng)可為膽堿能性,多巴胺能性或腎上腺素能性,并且在同一解剖位點(diǎn)上往往顯示不同神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)染色,提示不同的生理功能在同一區(qū)域的重疊。下丘腦分泌的刺激垂體前葉的激素有促甲狀腺生長激素釋放激素(TRH)、促黃體激素釋放激素(lhrh)、促卵泡激素釋放激素(FSHRH)、生長激素釋放激素(GHRH)、促皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)、催乳素釋放因子(PRF);其抑制性的激素則有催乳素抑制因子(PIF),生長激素抑制激素(SST)。其分泌作用在垂體后葉的激素有血管加壓素(VP),抗利尿激素(ADH)。
病理
一、先天性(一)矮小癥(伴有或不伴有其他激素缺乏)(二)促黃體激素(LH)和促卵泡激素(FSH)缺乏。(三)性幼稚-色素性視網(wǎng)膜炎-性發(fā)育不全綜合征(Laurence-Moon-BiedIe?綜合征)
二、腫瘤
(一)下丘腦,顱咽管瘤,松果腺體瘤,腦膜瘤,視交叉神經(jīng)膠質(zhì)瘤,其它內(nèi)腫瘤。(二)垂體,鞍上腫瘤。
四、肉芽腫,結(jié)節(jié)病,漢-許-克病(Hand-Schuller-Christian?disease),嗜酸細(xì)胞肉芽腫,多系統(tǒng)性肉芽腫。
五、血管病變,產(chǎn)后垂體前葉功能低下,頸動(dòng)脈或顱內(nèi)動(dòng)脈瘤,蛛網(wǎng)膜下腔出血,垂體卒中,腦動(dòng)脈硬化,腦栓塞,腦出血。
六、機(jī)械壓迫,各種原因的腦積水。
七、醫(yī)源性,放射治療,神經(jīng)外科手術(shù)。
八、創(chuàng)傷,顱腦外傷。
九、功能性、神經(jīng)性嘔吐,多食、厭食,閉經(jīng),陽萎,甲狀腺功能低下,腎上腺皮質(zhì)功能低下。
分類癥狀
內(nèi)分泌功能異常
(一)垂體激素分泌不足。多見于各種原因造成的垂體柄損傷。當(dāng)垂體柄被阻斷后,除PRL外的任何垂體激素均可缺乏或不足,常見的有尿崩癥和伴有高泌乳素血癥的性腺功能低下。此外,還可引起甲狀腺功能減退,腎上腺皮質(zhì)功能減退。生長激素(GH)分泌減少。本組疾病相應(yīng)的垂體激素的基礎(chǔ)測(cè)定與動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)均表現(xiàn)為分泌低下,給予適量的釋放激素,可呈現(xiàn)良好的反應(yīng)。
(二)垂體激素分泌過多。CRH分泌過量是柯興病(Cushing?disease)的病因。GHRH分泌過多,導(dǎo)致肢端肥大癥。較早地分泌過多的GnRH引起垂體促性腺激素(Gn)的過早釋放,可以導(dǎo)致真性青春期早熟。先天性囊性纖維性骨炎綜合征(AIbright?綜合征)可合并性早熟。TRH分泌增多可致下丘腦性甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)癥。
(三)激素節(jié)律性分泌失常。促腎上腺皮質(zhì)激素分泌的日節(jié)律可因某些下丘腦疾病和庫欣綜合征的影響而消失;其他有日節(jié)律分泌的激素GH和PRL和按月節(jié)律分泌的激素LH與FSH均可因下丘腦疾病失去分泌的固有節(jié)律。
(四)青春期發(fā)育異常。下丘腦后部的疾病能消除對(duì)垂體分泌Gn的抑制作用,導(dǎo)致青春期性早熟。反之,下丘腦疾病也可引起青春期延緩。
下丘腦癥狀
(一)肥胖。患者由于腹正中核的飽食中樞失去功能,以致食欲增加而肥胖。肥胖可以是本癥突出的和唯一的表現(xiàn),過度肥胖的病人其體重往往可以持續(xù)增加,引起這種現(xiàn)象的原因不甚清楚。Prade-WiIIi?綜合征是由于下丘腦功能異常,有顯著的肥胖、多食、糖尿病、表情遲鈍、性腺功能低下和小手小腳。在性幼稚-色素性視網(wǎng)膜炎多指畸形綜合征,肥胖也是突出的癥狀之一。
(二)厭食與消瘦。當(dāng)腹外側(cè)核飲食中樞受損后,可致厭食和消瘦、嚴(yán)重者呈惡病質(zhì),肌肉無力,毛發(fā)脫落。重癥還可伴發(fā)垂體前葉功能減退。
(三)睡眠異常
①發(fā)作性睡病,最為常見,每次發(fā)作持續(xù)數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)不等,難以抗拒。
②深睡眠癥可持續(xù)睡眠數(shù)天至數(shù)周,可叫醒進(jìn)食,排尿,而后又入睡。
③發(fā)作性嗜睡貪食癥,可持續(xù)睡眠數(shù)小時(shí)至數(shù)天,醒后貪食,多肥胖。
④夜間頑固性失眠。
(四)體溫調(diào)節(jié)障礙。低體溫較高體溫多見。下丘腦性低體溫程度多取決于環(huán)境的濕度的影響。患者對(duì)寒冷缺乏政黨的代償機(jī)制。高體溫對(duì)退熱藥無效。
(五)水平衡的調(diào)節(jié)障礙。視上核受損可致尿崩癥。如果下丘腦的口渴中樞受累,可引起液體攝入減少,可導(dǎo)致脫水和血清鈉、氯的升高,可為補(bǔ)足液體和抗利尿激素所糾正。
其他
(一)頭痛與視野缺損。多與下丘腦疾病的性質(zhì)有關(guān)。下丘腦疾病所致的頭痛與視野缺損較垂體疾病為多。
(二)行為異常。下丘腦腹外側(cè)核及視前區(qū)病變時(shí)可產(chǎn)生行為與精神異常,患者多有行為動(dòng)作減少,甚至終日靜坐不動(dòng)。常伴有定向力障礙,喜怒無常,幻覺等。
(三)植物神經(jīng)癥狀。多汗或少汗、手足發(fā)紺癥、瞳孔散大或縮小,或兩側(cè)大小不等,血壓不穩(wěn)。
參考資料 >
下丘腦.中國大百科全書.2024-04-07
下丘腦有溫度感受器嗎.有來醫(yī)生.2025-12-10