下丘腦

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又稱丘腦下部。位於大腦腹面、丘腦的下方,是調節內臟活動和內分泌活動的較高級神經中樞所在。通常將下丘腦從前向後分為三個區:視上部位於視交叉上方,由視上核室旁核所組成;結節部位於漏斗的後方;乳頭部位於乳頭體。  

詳細介紹

下丘腦位於丘腦下鉤的下方,構成第三腦室的下壁,界限不甚分明,向下延伸與垂體柄相連。下丘腦面積雖小,但接受很多神經衝動,故為內分泌系統神經系統的中心。它們能調節垂體前葉功能,合成神經垂體激素及控制自主神經植物神經功能。下丘腦的神經分泌物是通過門脈流入垂體前葉的,有的激發垂體前葉的釋放,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)。抑制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(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(PRH)、黑色細胞刺激素抑制激素(MRIH)及黑色細胞刺激素釋放激素(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,形成一個激素網,調節著集體的許多活動。

下丘腦能通過下述三種途徑對機體進行調節:①由下丘腦核發出的下行傳導束到達腦幹脊髓的植物性神經中樞,再通過植物性神經調節內臟活動;②下丘腦的視上核和室旁核發出的纖維構成下丘腦——垂體束到達神經垂體,兩核分泌的加壓素抗利尿激素)和催產素沿著此束流到神經垂體內貯存,在神經調節下釋放入血液循環;③下丘腦分泌多種多肽神經激素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。下丘腦通過上述算途徑,調節人體的體溫、攝食、水平衡、血壓、內分泌和情緒反應等重要生理過程。如損毀雙側下丘腦的外側區,動物即拒食拒飲而死亡;損毀雙側腹內側區,則攝食量大增引起肥胖。體溫調節的高級中樞位於下丘腦,下丘腦前部受損,動物或人的散熱機制就失控,失去在熱環境中調節體溫的功能;如後部同時受損傷,則產熱、散熱的反應都將喪失,體溫將類似變溫動物。損壞下丘腦可導致煩渴與多尿,說明它對水平衡的調節有關。

下丘腦對情緒反應有影響,切除大腦皮層而保留下丘腦的動物,可自發產生或輕微刺激就能引起假怒的情緒表現,如猛甩尾巴、豎毛、張牙舞爪、掙扎、瞳孔擴大、呼吸加快、血壓升高等。去除下丘腦的動物,只能零星地表現出上述部分反應。刺激貓下丘腦前區,會引起低頭、耳向後倒、拱背吼叫、肌肉緊張等恐懼反應。這都說明下丘腦與情緒反應關係密切。上述下丘腦的種種功能,有許多是和邊緣系統其他部位的活動密切相關的,而並非下丘腦所獨立完成的。  

生理功能

下丘腦是大腦皮層下調節內臟活動的高級中樞,它把內臟活動與其他生理活動聯繫起來,調節著體溫、攝食、水平衡和內分泌腺活動等重要的生理功能。

(一)體溫調節 動物實驗中觀察到,在下丘腦以下橫切腦幹後,其體溫就不能保持相對穩定;若在間腦以上切除大腦後,體溫調節仍能維持相對穩定。現已肯定,體溫調節中樞在下丘腦;下丘腦前部是溫度敏感神經元的所在部位,它們感受著體內溫度的變化;下丘腦後部是體溫調節的整合部位,能調整機體的產熱和散熱過程,以保持體溫穩定於一定水平。

(二)攝食行為調節 用埋藏電極刺激清醒動物下丘腦外側區,則引致動物多食,而破壞此區後,則動物拒食;電刺激下丘腦腹內側核則動物拒食,破壞此核後,則動物食慾增大而逐漸肥胖。由此認為,下丘腦外側區存在攝食中樞,而腹內側核存在所謂飽中樞,後者可以抑制前者的活動。用微電極分別記錄下丘腦外側區和腹內側核的神經元放電,觀察到動物在飢餓情況下,前者放電頻率較高而後者放電頻率較低;靜脈注入葡萄糖後,則前者放電頻率減少而後者放電頻率增多。說明攝食中樞與飽中樞的神經元活動具有相互制約的關係,而且這些神經元對血糖敏感,血糖水平的高低可能調節著攝食中樞和飽中樞的活動。

(三)水平衡調節 水平衡包括水的攝入與排出兩個方面,人體通過渴感引起攝水,而排水則主要取決於腎臟的活動。損壞下丘腦可引致煩渴與多尿,說明下丘腦對水的攝入與排出均有關係。

下丘腦內控制攝水的區域與上述攝食中樞極為靠近。破壞下丘腦外側區後,動物除拒食外,飲水也明顯減少;刺激下丘腦外側區某些部位,則可引致動物飲水增多。

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。下丘腦內存在著滲透壓感受器,它能感受血液晶體滲透壓變化來調節抗利尿激素的分泌;滲透壓感受器和抗利尿激素合成的神經元均在視上核和室旁核內。一般認為,下丘腦控制攝水的區域與控制抗利尿激素分泌的核團在功能上是有聯繫的,兩者協同調節著水平衡。

(四)對腺垂體激素分泌的調節 下丘腦的神經分泌小細胞能合成調節腺垂體激素分泌的類化學物質,稱為下丘腦調節肽。這些調節肽在合成後即經軸突運輸並分泌到正中隆起,由此經垂體門脈系統到達腺垂體,促進或抑制某種腺垂體激素的分泌。下丘腦調節肽已知的有九種: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、促腎上腺皮質激素釋放激素、促黑素細胞激素釋放因子、促黑色細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。

(五)對情緒反應的影響 下丘腦內存在所謂防禦反應區,它主要位於下丘腦近中線兩旁的腹內側區。在動物麻醉條件下,電刺激該區可獲得骨骼肌的舒血管效應(通過交感膽鹼舒血管纖維),同時伴有血壓上升皮膚小腸血管收縮、心率加速和其他交感神經性反應。在動物清醒條件下,電刺激該區還可出現防禦性行為。在人類,下丘腦的疾病也往往伴隨著不正常的情緒反應。

(六)對生物節律的控制 下丘腦視交叉上核的神經元具有日周期節律活動,這個核團是體內日周期節律活動的控制中心。破壞動物的視交叉上核,原有的一些日周期節律性活動,如飲水、排尿等的日周期即喪失。視交叉上核可能通過視網膜-視交叉上核束,來感受外界環境光暗信號的變化,使機體的生物節律與環境的光暗變化同步起來;如果這條神經通路被切斷,視交叉上核的節律活動就不再能與外界環境的光暗變化發生同步。

參看

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